Как организовать тросовую молниезащиту дома

Как организовать тросовую молниезащиту дома

• Определение
• Как её установить
• В чем заключаются расчёты

Определение

Молниезащита любого типа заключается в возведении металлоконструкции на крыше или рядом со зданием, чтобы отвести удар молнии в землю. Отсюда следует, что молниезащита соединяется с заземлителем. Простыми словами, её назначение – защитить сооружение, людей и электрооборудование.

Тросовую молниезащиту применяют на длинных крышах жилых домов и других типах зданий, когда штыревую по каким-то причинам возвести не удаётся. Причиной этому может стать невозможность возведения высоких мачт для штыревого молниеотвода. Однако протяженность здания не играет ключевой роли. Тросовый молниеприемник может быть установлен на крыше коттеджа или небольшой дачи. На фото вы можете видеть, как выглядит тросовая молниезащита на крыше дома.

Если сравнивать со штыревой системой отвода молнии, то тросовая молниезащита защищает большую площадь. Это считается более эффективным решением. На некоторых крышах проще протянуть трос, чем поставить штыревой отвод. В то же время сеточная система молниеотвода сохраняет еще большую площадь, чем тросовая, однако сложность её установки не всегда позволяет выбрать этот вариант.

Как её установить

Вдоль крыши протягивают стальной трос сечением не менее 35 кв. мм. Если не получается найти трос нужной длины его соединяют, зачаливая с перехлестом в 1,5 м и более.

Трос протягивают на высоте от шиферной крыши 0,5 м. Для этого на коньке монтируют штыри, между ними натягивают сам трос. С одной стороны трос соединяют с молниеотводом, который отводит удар молнии в землю, для них применяют стальную проволоку или трос диаметром порядка 6-8 мм. С заземлителем его лучше соединить сваркой, при этом сечение сварного шва должно превосходить сечение троса в 2-3 раза.

Трос крепят к мачтам болтовыми зажимами, если протяженность троса более 15 метров – по длине устанавливают дополнительные мачты, чтобы он не провисал. На них должны быть кольца или проушины для крепления молниезащиты.

Зазмелитель выполняется следующим образом: три металлических уголка (размеры 50х50х5 или близкие) забивают в землю на глубину не меньше 2 метров. Их располагают в вершинах воображаемого равностороннего треугольника. Уголки соединяют между собой сваркой. Для этого используют металлическую полосу (размеры, например, 40х4), которую приваривают к уголкам. К полученному заземлителю приваривают трос с крыши. Заземлитель лучше отнести на пару метров от дома, но не менее чем на пять метров от входа в него.

Внимание: не стоит использовать контур заземления электрооборудования дома для подключения к нему тросовых и других видов молниеотводов. Лучше сделать два контура. Для уравнивания потенциалов их обычно объединяют между собой.

Общая схема тросовой молниезащиты представлена на рисунке ниже:

В чем заключаются расчёты

Тросовая защита может состоять из более чем из одного троса, размещенного по центру здания. Количество и способ прокладки тросов выбирают в зависимости от защищаемой площади. Давайте рассмотрим, из чего состоит типовой расчет тросовой молниезащиты.

Зоной защиты называют площадь, которая примыкает к молниеотводу, обеспеченную защитой разной степени. Разделяют два типа защиты: выше 99.5% (тип зоны А) и выше 95% (тип зоны Б). Для дома достаточно и второго типа (Б).

Для молниеотвода высотой до 150 м (h) и расстоянии между опорами L, зона защиты изображена на рисунке ниже. Верхняя часть зоны защиты ограничена прямой, которую проводят горизонтально через точку максимального прогиба троса.

Размеры зоны защиты определяются таким образом. Для зоны типа А:

h0 = 0,85/h; r0 = (1,35 — 0,0025h)h;

rх = (1,35 — 0,0025h)(h — hx0,85);

Для зоны типа Б:

h0 = 0,92h; r0 = 1,7А; rх = 1,7(h — hx/0,92).

Если hx и rх известны, тогда высота одиночного тросового молниеотвода для зоны типа Б:

Пояснение обозначений на рисунке: 1 – граница зоны защиты на уровне земли; 2 – граница зоны зашиты на уровне hх.

Высота опор обозначается hоп, её выбирают с учетом стрелы прогиба. Для стального троса это значение составляет 2 метра при расстоянии между опорами (L) до 120 м и 3 метра, при расстоянии между ними от 120 до 150 метров. Тогда высота опор равняется сумме расчетной высоты молниеотвода с принятой высотой стрелы прогиба.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно демонстрируется рассматриваемый вариант защиты от молнии:

Молниезащита, безусловно, нужна на каждом сооружении. На деле, к сожалению, в частном секторе её практически невозможно встретить. Чаще всего она встречается на предприятиях, а не жилых зданиях. Надеемся, вам стало понятно, как организовать тросовую молниезащиту частного дома либо дачи.

Полезное по теме:

Что нужно, чтобы обезопасить дом от молнии?

Достижения современной техники способны сделать жизнь в частном доме по-настоящему комфортной. Сейчас нет необходимости топить печь, чтобы в доме стало теплее, и греть воду, чтобы помыться: в домах устанавливают котлы отопления и бойлеры, холодильник и стиральная машина. Во многих домах есть кондиционеры. И, конечно, почти в каждом частном доме сегодня есть телевизор…
Увы, всей этой техники легко лишиться.

А стоит ли опасаться молний?

Может показаться, что попадание молнии – редчайшая ситуация. Но это не так. Каждый год это явление природы становится причиной не менее чем 500 пожаров. А сколько приборов ежегодно выходит из строя под ее воздействием! Это влечет за собой соответствующие расходы – россияне тратят до 100 миллионов рублей на то, чтобы устранить ущерб, нанесенный таким электрическим разрядом.
А ведь затрат так легко было бы избежать! Достаточно приобрести качественную систему молниезащиты, которая предотвратит случайное попадание молнии в ваш дом и защитит дорогое оборудование от перепадов напряжения.
Компания ДКС – признанный производитель готовых комплексных решений. Для защиты частного дома компания предлагает комплекты для внешней молниезащиты, выпускаемой под брендом «Jupiter». Задача системы «Jupiter» – предотвратить попадание молнии в дом, отвести ее в землю и рассеять. Кроме того, система предотвращает перенапряжение, уравнивая потенциалы между проводящими ток элементами, расположенными на частной территории.

Система внешней молниезащиты

Какова задача внешней молниезащиты? Такие системы защищают от возгорания, которое может возникнуть из-за попадания молнии в объект. Впрочем, для некоторых зданий разряд молнии не опасен – если кровля выполнена из стального (толщина не менее 4 мм), медного (толщина не менее 5 мм, алюминиевого листа (толщина 7 мм), таким зданиям не нужна специальная защита.
Но чаще всего толщина металлической черепицы или профиля – меньше, поэтому большинству зданий дополнительная защита все-таки требуется.

Внешняя молниезащита состоит из следующих элементов:

• молниеотводы (молниеприемники) – именно они принимают на себя удар молнии;
• опуски (токоотводы) – по ним ток стекает к заземлителю;
• заземлители – они обеспечивают рассеивание электрического разряда в земле;
• соединители – эти элементы применяются для соединения компонентов системы друг с другом;
• держатели – с их помощью элементы фиксируются на фасаде и кровле.

Чаще всего молниеотводом служит молниеприемная сетка или трос. Материал для изготовления сетки – проволока из устойчивых к коррозии металлов. Например, алюминия, меди, нержавеющей стали, или стали, защищенной методом горячего цинкования.

УЗИП или Внутренняя молниезащита

Внешней защиты недостаточно, чтобы дом был в безопасности. Электрический разряд молнии несет угрозу электрооборудованию. Из-за молнии возникают скачки напряжения, выводящие из строя как бытовые приборы, так и электронику. Предотвратить повреждение оборудования позволяет использование УЗИП – устройств защиты от импульсных перенапряжений. Они относятся к системе внутренней молниезащиты и устанавливаются либо на входе электрических линий в дом — в распределительные щиты, либо в щитки, находящиеся в самом доме.
Как это работает? В случае возникновения перенапряжения сопротивление защитных элементов снижается, и импульсы перенапряжения отводятся на систему заземления. Это позволяет предотвратить перегрузки и выход электроприборов из строя. УЗИПы рассчитаны на многоразовое использование – до 20 срабатываний. Если устройство вдруг выйдет из строя – вы об этом узнаете: сменный модуль поменяет цвет на красный.

Защищаем частный дом от молнии

ДКС предлагает уже готовый комплект, в который входит все необходимое для молниезащиты частного дома – даже держатели и соединительные элементы. Монтаж при желании можно произвести самостоятельно. Для этого потребуется:

1. Установить молниеприемную сетку
Для этого потребуется стальной пруток (минимальный диаметр – 8 мм). Пруток нужно уложить по кровле таким образом, чтобы получились квадраты (сторона 12 м2). Если общая площадь кровли вашего дома меньше 12 м2, то прутки достаточно зафиксировать по краям фасада и вдоль конька кровли.
Важно, чтобы узлы получившейся сетки были соединены электрическим контактом с помощью болтовых соединителей. При необходимости можно прибегнуть и к сварному соединению, но сварка повреждает антикоррозионное покрытие, что негативно влияет на срок службы.
Для крепления сетки на кровле нужно использовать пластиковые или металлические держатели. Для плоских кровель подходит пластиковый вариант, а для скатных – металлический. Шаг установки держателей – не более 1 м.
Выступающие элементы кровли нужно присоединить к молниеприемной сетке. Если выступают неметаллические элементы, нужно будет дополнительно установить молниеприемники. При этом зона защиты молниеприемных мачт – конус, вершина которого совмещена с верхней точкой молниеприемника.

2. Установить токоотводы
Токоотводы – это опуски к заземлителя от молниеприемника. Они изготавливаются из полосы или прутка-катанки и закрепляются на фасаде (для этого применяются держатели – на каждый метр нужно не менее 1 штуки).
Токоотводы нужно расположить так, чтобы расстояние между землей и точкой поражения было минимальным. Ток при этом должен растекаться по нескольким путям. Для этого токоотводы обычно располагаются по периметру здания и углам (не менее 1 штуки на 25 метров).
В целях безопасности токоотводы должны располагаться вдали от дверей, окон и проходных зон. Если фасад подвержен возгоранию, расстояние от токоотвода до него должно составлять не менее 10 см.
Спустите токоотвод в землю и прикрепите к контуру зазмеления с помощью болтовых соединителей. Не забудьте про антикоррозионную ленту – ей надо будет защитить места ввода токоотводов в землю.

3. Организовать заземление
Для этого по периметру здания прокладывается стальная полоса. Она должна располагаться на расстоянии не менее 1 метра от фундамента и не менее 0,5 метра от поверхности земли проложите стальную полосу по периметру здания. Оптимальное сечение полосы — 40х4 мм и более. Вертикальные заземлители позволят еще больше снизить заземление – их требуется от 3 штук на один контур и более.
Чаще всего длина зазмелительных элементов – от 3 до 6 метров, но в некоторых случаях могут потребоваться и более длинные заземлители. При использовании системы молниезащиты ДКС вы можете собрать заземлитель любой длины, наращивая готовые изделия дополнительными стержнями.

Система «Jupiter» для молниезащиты, заземления и уравнивания потенциалов от ДКС – это надежная защита вашего дома. И не только дома! Наши решения могут применяться для защиты любых объектов.

Преимущества системы молниезащиты от ДКС:

• Широкий ассортимент совместимых друг с другом элементов позволяет быстро и легко собрать систему молниезащиты для любого типа кровли;
• Изделия выпускаются в различных исполнениях: омеднение, медь, горячеоцинкованная сталь;
• Мы выпускаем типовые альбомы и конфигураторы, которые упрощают клиенту просчет системы.

Как организовать тросовую молниезащиту зданий?

Молниеприемники – основные элементы, в зависимости от их формы и конструктива системы молниезащиты зданий делят на три группы: штыревые, сеточные и тросовые. Причем, именно тросовая многими считается наиболее эффективной, универсальной, экономичной в плане совокупной стоимости монтажа и материалов.

Тросовую обычно монтируют там, где нет возможности установить штыревую. Например, из-за особенностей архитектуры здания или специфических требований, касательно дизайна кровли. Чаще всего тросовую применяют на больших зданиях с протяженной кровлей.

Принципы организации тросовой молниезащиты

Система защиты от молний состоит из набора специальных устройств.

К основным элементам молниезащиты можно отнести:

• молниеприемника, непосредственно улавливающего атмосферные разряды;
• токоотвода (линейного проводника, который соединяет молниеприемник с контуром заземления и перенаправляет на него разряд молнии);
• заземлители, из которых образуется контур заземления, (несколько стержней заземлителей соединенных металлической полосой);
• заземляющей шины, к которой с помощью отдельного проводника подсоединяется контур заземления.

Молниеприемник соединяется с молниеотводом, который, в свою очередь, соединяется с контуром заземления, а тот – с заземляющей шиной. Способы соединения могут быть разными: болтовое,специальными зажимами или сварным способом (в зависимости от материалов конструкции).

Главная задача – обеспечить максимальную площадь контакта контура с землей. Конструкция и масштабы контура заземления зависят от сопротивления грунта на участке. Требуется, чтобы сопротивление цепи заземления было не больше 4 Ом. При превышении показателя обычно увеличивают количество заземляющих электродов.

При сооружении молниезащиты на передний план выходят такие условия, как:

• выбор материалов для каждого элемента;
• выбор способа крепления отдельных элементов (сварка, болтовое соединение);
• выбор количества и физических параметров (высота электродов, длина соединительной полосы).

Принципы построения и подключения заземления в Украине регулируются нормами ПУЭ, ГОСТ, ДБН, ДСТУ. Согласно им, тросовые молниеотводы соединяются.

Как устанавливается молниеприемник тросовой молниезащиты?

По сути, молниеприемник такой системы представляет из себя стальной трос, натянутый на высоте 0,5 м вдоль кровли между предварительно установленными опорами (стойками). Сечение троса должно быть не меньше 35 мм². Короткие отрезки троса можно зачалить с нахлестом от 1,5 м.

Крепление троса к стойкам выполняют болтовыми зажимами. Если общая длина тросового молниеприемника больше 15 м, по его длине устанавливают дополнительные стойки с кольцами или проушинами для крепления, чтобы избежать провисания.

С одной стороны трос соединяют с молниеотводом сваркой, причем сечение шва должно превышать сечение троса в два-три раза. Молниеотвод прокладывают по кратчайшему пути к контуру заземления и крепят.

При этом следует учесть, что при прохождении разряда по молниеотводу его температура повышается настолько, что может вызвать возгорание строительных материалов. Поэтому к выбору способа прокладки и фиксации устройства следует подойти очень внимательно. Молниеотводы с термозащитой могут прокладываться даже внутри стен, если они составлены из трудновоспламеняемых материалов. В других случаях прибор для отвода молнии следует крепить с определенным шагом на некотором расстоянии от поверхности стены (10-15 см).

Для молниеотводных соединительных проводников подбирается сечение не меньше 6 мм² для медного и 50 мм² для стального.

В качестве заземляющих электродов и соединительной полосы нередко используются металлические уголки, которые соединяются болтовым способом или сваркой. Размеры уголков для электродов – около 50х50х5 мм, для соединения может быть 40х4 мм.

После этого контур подключают на заземляющую шину с помощью отдельного проводника, который крепится на соединительную полосу сварным способом. Подробнее про установку молниезащиты читайте здесь.

Особенности проектирования тросовой молниезащиты

На кровлях разной конфигурации и протяженности тросовая молниезащита может иметь разное количество тросов и стоек. Это сказывается и на внешнем виде такой системы, и на ее стоимости.

На способ прокладки троса и особенности крепления стоек влияет целый ряд показателей: площадь кровли, размеры зон защиты и их форма, материал кровли, высота стоек, которая зависит от прогиба троса и других факторов.

Чтобы учесть все нюансы, влияющие на эффективность системы молниезащиты, при ее проектировании инженеры должны выполнить ряд расчетов. Поэтому лучше обратиться к специалистам, имеющим надлежащий опыт и квалификацию — лучшее решение для организации надежной молниезащиты вашего здания.

Как правильно сделать громоотвод и молниезащиту в частном доме и на даче своими руками

«От сумы да от тюрьмы» не застрахован никто, а от удара молнии – тем более. После ослепительной вспышки и оглушительного грохота самое приятное — отделаться легким испугом и восторгом от пережитых впечатлений. Нехорошо, если сгорит электроника в доме. Еще хуже, когда случится пожар. Совсем недопустимо – поражение человека ударом молнии. Вывод простой: делаем молниеотвод!

Откуда берется молния?

Всему причиной веселые облачка, которые при приближении грозы постепенно нарастают и превращаются в темные громады кучевого типа. Верхние слои влаги в воздухе превращаются в мелкие кристаллики льда, а нижние остаются в виде капель воды. Так и получились две пластины гигантского конденсатора.

Громадные структуры движутся в воздухе и заряжаются в результате трения: верхние слои накапливают положительные ионы, нижние – отрицательные электроны. Всему есть предел, и накопленный потенциал превращается в электрический разряд. В итоге, «пробивает» там, где наименьшее сопротивление: высокие деревья, крыши домов и … громоотводы!

Как устроена защита от молнии

Из вышеизложенного следует стратегия устройства молниезащиты: направить вероятный электрический разряд по безопасному для нас пути и застраховаться, таким образом, от неприятностей. С этой целью на достаточной высоте устанавливается молниеприемник, который предназначен для захвата грозового разряда.

Схема устройства молниеотвода

Далее электрический ток величиной порядка 100000А проходит по токоотводу к заземлителю. Последний обеспечивает связь защитной системы с грунтом. Таким образом, удар молнии минует защищаемые объекты и поглощается землей.

Данная система защиты повсеместно распространена и носит название пассивной. Существует активные молниеотводы, которые имеют ионизатор, провоцирующий удар молнии. Это увеличивает вероятность защиты объекта от поражения. Стоит такого вида молниеотвод немало, и его монтаж сложно сделать своими руками.

Варианты молниеприемника для частного дома

Можно назвать три основных вида молниеприемника по типу конструкции:

• стержневой молниеприемник;
• в виде сетки;
• тросовой молниеприемник;
• покрытие крыши в качестве молниемника.

Штыревой молниеприемник можно приобрести или сделать самому

Молниеприемник в виде стержня наиболее известен и распространен. Существуют промышленные изделия с готовым крепежом. Любителям творить своими руками реально изготовить изящную конструкцию, украшающую здание. В любом случае штырь из стали должен иметь сечение не менее 70мм2, а для изделия из меди достаточно 35мм2. Таким образом, его диаметр может составлять 7-10мм.

Длина стержня может варьироваться в пределах 0,5-2м, при этом он должен выступать хотя бы на полметра над всеми объектами в окружении здания. Стержневой молниеприемник принимает заряд в одной точке и особенно эффективен при защите небольших строений.

Молниеприемник в виде сетки удобен для большой крыши

Молниеприемник в виде сетки изготавливается из проволоки диаметром порядка 6мм. На фото можно оценить, как выглядит на практике конструкция подобного рода. Существуют уже готовые конструкции с размером ячейки 3-12м. Защита от молнии такого рода удобна в применении на крыше большой площади. Для предотвращения возгорания обрешетки молниеприемник монтируют на расстоянии 0,15м от поверхности кровли.

В условиях частного дома более удобен в применении молниеприемник в виде троса. Его монтируют на коньке кровли, закрепив за две опоры на противоположных фронтонах. Возможен и комбинированный вариант, когда на упомянутых опорах дополнительно к тросу установлены штыревые молниеприемники.

Трос должен иметь диаметр более 5мм и монтироваться на безопасной высоте от кровли. Конструкция такого типа обычно применяется на крыше с неметаллическим покрытием.

Металлическая кровля крыши, при определенных условиях, может также выступать в качестве молниеприемника. При этом толщина металлочерепицы, профнастила или оцинкованного листа должны быть не менее 0,4мм. Заманчиво выполнить защиту от грозы, не применяя дополнительных материалов.

Как работает токоотвод

В идеале, для конструкции, изготовленной своими руками, материал молниеприемника, токоотвода и заземлителя должен быть один и соединен с помощью сварки, то есть — сталь. Такое решение обеспечивает надежность и долговечность защиты. На практике возможно использование оцинкованных и омедненных элементов, а также различных материалов. Их соединение обеспечивают применением зажимов с болтами и гайками.

Токоотвод на крыше, на стене и цоколе дома

Токоотвод из стали в виде прута или полосы должен иметь сечение не менее 50мм2, проводник из алюминии допускает размер 25мм2, а медный провод можно применять с площадью сечения 16мм2, что примерно соответствует диаметру 8,6 и 5мм соответственно.

Требования к заземлителю

Заземлитель представляет из себя несколько металлических стержней, забитых в грунт и соединенных между собой горизонтальной полосой при помощи сварки. Полоса выводится на поверхность земли и приваривается к токоотводу.

Так выглядит готовый к проверке контур заземления

Заметим, что не рекомендуется использовать защитный контур заземления для подключения молниеотвода. В случае применения общего заземлителя при грозовом разряде на поверхностях бытовых приборов может возникнуть опасное напряжение. Для защиты электропроводки и бытовой техники в частном доме от удара молнии на вводном щите устанавливаются устройства защиты от импульсных помех (УЗИП).

Заземление для молниеотвода размещают не ближе 5м от крыльца и дорожек и заглубляют горизонтальный соединитель не менее 0,8м. Это необходимо для уменьшения вероятности поражения людей в случае грозового разряда.

Защитная зона громоотвода

Не следует питать иллюзии, что громоотвод на соседнем доме или расположенная недалеко металлическая вышка полностью обезопасят Ваше жилище от удара молнии. Защитная зона громоотвода имеет вполне конкретные границы. В любом случае на даче придется устроить собственную молниезащиту.

Размер защищаемой зоны определяется высотой размещения молниеприемника

Конус безопасности, создаваемый стержневым молниеприемником, имеет угол 45-50°. Указанное правило действует при высоте размещения молниезащиты до 15м. Вышеприведенный эскиз демонстрирует, что при угле 45° радиус защитной зоны равен высоте верхней точки стержня над уровнем земли. При значении 50° зона защиты будет чуть больше.

В случае большого участка может возникнуть необходимость установки еще одного громоотвода. Его можно смонтировать на специальной мачте.

Монтируем молниезащиту своими руками

В первую очередь, необходимо выбрать молниеприемник в соответствии с вышеизложенными рекомендациями и имеющимися под рукой материалами. На крыше дачного дома проще всего монтировать обыкновенный стальной штырь. Оцинкованная труба или алюминиевый стержень будут работать еще лучше. При использовании патрубка его верхний конец следует заглушить.

При наличии куска троса нужной длины и диаметра не составит труда протянуть его вдоль конька. На крыше большой площади эффективнее использовать вариант в виде сетки. Молниеприемник любой конструкции следует закрепить так, чтобы его не нарушило ветром.

Если не иметь в виду сварку, токоотвод проще выполнить из толстого медного провода в соответствии с рекомендациями выше. Надежное соединение с молниеприемником можно обеспечить с помощью оцинкованных зажимов с болтами и гайками. Практично закрепить проводник к опорам водосточных труб.

Размеры контура заземления в виде треугольника

Заземляющий контур лучше всего обустроить там, где вероятность нахождения людей наименьшая. Также выгодно разместить его в месте, где всегда присутствует влага. Это улучшит контакт заземлителя с землей. Не будет лишним, если рядом с ним установить предупреждающий знак. Болтовое соединение с заземлителем лучше выполнить над землей на цоколе здания, а контакт в земле обеспечить сваркой.

После монтажа всей системы электрическое соединение от молниеприемника до заземления можно проконтролировать мультиметром. Сопротивление заземляющего контура можно проверить только специальным прибором. Его величина должна быть не более 10Ом в том случае, если неподалеку возможно присутствие людей. Для отдельного молниеприемника, установленного вдалеке от дома, сопротивление заземления не должно превышать 50Ом.

Стандартный прибор для измерения сопротивления заземления

Хотя бы раз в год имеет смысл проверить целостность всей системы визуально. Раз в несколько лет следует откопать заземление и оценить степень коррозии металла. Если стержни в земле стали заметно тоньше, их необходимо заменить.

Высокое дерево нам поможет

Чтобы обустроить громоотвод на даче, можно использовать в качестве мачты высокое дерево, растущее неподалеку. Молниеприемник следует закрепить на его макушке так, чтобы он выступал не менее 0,5м над кроной. При этом не следует забывать, что дерево растет и меняет свои размеры.

Пирамидальный тополь защитит дом от грозы

Это означает, что молниеприемник и токоотвод следует крепить пластиковыми хомутами, которые не испортят ствол. Провод лучше использовать медный многожильный гибкий и проложить его следует с запасом дины. Кроме того, раз в несколько лет придется забираться наверх и переставлять молниеприемник выше макушки.

Мы постарались доступно и лаконично изложить все тонкости создания защиты от природной стихии. Пусть у вас получится изящный и надежный молниеотвод! Надеемся, нижеследующий видеоролик будет Вам полезен.

Особенности тросового молниеотвода

Основой тросового молниеотвода, как это следует из названия, составляет оцинкованный металлический (как правило, используется сталь) трос. При этом рекомендуется, чтобы площадь его сечения равнялась не меньше 35 кв. мм.

Типы и особенности

Тросовые молниеотводы используют там, где другие варианты достаточно сложны в монтаже, например, на протяженных крышах и высоковольтных линиях. Впрочем, иногда их размещают и на небольших коттеджах.

Одним из недостатков тросового молниеотвода является то, что трос заметен на кровле, но при желании его можно замаскировать. В некоторых ситуациях тросовые молниеотводы допустимо размешать не на самом защищаемом объекте, а вблизи него.

Тросовая молниезащита бывает двух типов:

• одиночная;
• двойная.

Для одиночной достаточно всего двух мачт, между которыми натянут трос. И у каждой мачты при этом есть связь со своим отдельным токоотводом, заземлителем и молниеприемником.

В определенных случаях на здании устанавливают сразу четыре мачты. Их соединяют двумя тросами, причем так, чтобы они располагались параллельно друг другу на одной высоте.

При ударе молнии они действуют совместно как единое целое — это и есть двойной тросовый громоотвод.

Нюансы расчета

Проектирование тросового молниеотвода, как и его монтаж, в большинстве случаев является довольно сложной задачей, которая требует обращения к профессионалам.

Еще на этапе проектирования обязательно нужно провести расчет молниезащиты — то есть определить конкретную площадь действия и другие параметры.

Расчет ведется по достаточно сложным формулам, в которых должны быть учтены, в частности, следующие показатели:

• высота опоры троса;
• ширина и длина зоны тросового молниеотвода (как на уровне сооружения, так и на уровне земли);
• ожидаемое поражение количеств молнией в год.

Сам монтаж должен строго соответствовать правилам устройства электроустановок (ПУЭ), и поэтому имеет немало тонкостей, о которых неподготовленный человек может не знать.

Монтаж

Тросы соединяют с мачтами и токоотводами болтовыми зажимами. Необходимо по два таких зажима на каждое соединения. Если крыша отделана возгорающимися материалами (пластик, дерево и т. д), то тросы должны находиться на расстоянии 10-15 сантиметров от поверхности.

Наращивание троса возможно лишь путем счаливания с длиной перехлеста не мене полутора метров. Для того чтобы предохранить трос от пережигания током молнии и сделать более надежным заземление опор, используется подвесной изолятор с так называемым искровым промежутком.

Кроме того, некоторые элементы будущей молниезащиты следует соединять сваркой, и сечение сварного шва должно быть хотя бы в три раза выше номинального сечения троса.

Нежелательно, чтобы пролеты были более 15 метров, во избежание этого рекомендовано устанавливать дополнительные опоры. Опоры тросового молниеотвода должны быть оборудованы небольшим проволочным кольцом, через которое и будет проходить трос.

Опоры и мачты должны быть достаточно крепки, чтобы выдерживать вес конструкции при сильных порывах ветра. Стоит также помнить, что чем меньше будет угол между воображаемой вертикалью, проходящей через трос, и линией, соединяющей трос с крайним проводом (это называется защитным углом, и его величина, согласно стандартам, должна равняться 20-30 градусам), тем эффективней будет тросовый молниеприемник.

Сравнение с другими вариантами

Помимо тросовой, существует также стержневая и сетчатая молниезащита. Сетчатая — самая сложная по исполнению, а стержневая, как и тросовая, довольна проста по конструкции. Отличительной особенностью стержневой системы является наличие вертикального штыря, который и принимает на себя удар молнии.

Практика показывает, что стержневые молниеотводы защищают гораздо меньшую площадь, чем тросовые, и поэтому многие останавливаются именно на втором варианте из этих двух. Он является компромиссом между обычным штырем (мачтой) и сеткой.

В конечном счете, выбор той или иной молниезащиты будет зависеть от специфики здания или сооружения, состояния электроприборов, типа заземления электрической сети, частоты гроз в конкретной климатической зоне.

Как организовать заземление и молниезащиту дома и хозяйственных построек

Принципы обустройства защиты от молнии своими руками: коротко о главном

Если не вдаваться в технические подробности, молниезащитное устройство представляет собой проводник, который установлен над зданием. В его задачи входит прием удара молнии и отведение его разряда в землю, где он распределяется по площади через заземляющий контур.

Стержневая молниезащита дома и заземление защищают не только саму постройку, но и образует, так называемый конус безопасности, т.е. защищает еще и определенную территорию вокруг. Размеры безопасной зоны зависят от высоты установки молниеприемника. Если он расположен на уровне не выше 15 метров, то радиус основания конуса образуется углом в 45° от стержня.

Подобным образом рассчитывается защитный конус тросового горизонтального молниеотвода. Но здесь безопасный участок формируется треугольником, высотой в 85% расстояния от нижней точки провисания троса до грунта. Ширина площадки относится к высоте тросовой подвески как 1:1,67.

Требования к материалам

При монтаже системы молниезащиты высотой более 50 метров сечение стержня и токоотводов должно быть не менее 80 мм2. Для сборки конструкции наиболее приемлемыми материалами в плане экономичности считаются:

• Гладкая арматура сечением от 12 мм.
• Труба оцинкованная диаметром не менее 25 мм.
• Полоса стальная с параметрами 40х4 мм.
• Трос стальной сечением от 14 мм.

Параметры проводимости еще не все, проводники должны обладать высокой устойчивостью к ветровым нагрузкам. Для этих целей шпиль молниеотвода делают посекционным, с последовательными расширениями стержня в нижних ярусах. Тросовые растяжки нужно обеспечить промежуточными креплениями.

Подробная инструкция по надежному заземлению системы молниезащиты здания

Чтобы гарантированно обезопасить себя от электрического разряда молнии, понадобится решить две проблемы: поймать сам разряд и отправить его в безопасное место, а именно – заземлить. Для начала займемся заземляющей конструкцией.

Наиболее популярным сооружением для заземления принято считать три заглубленных проводника, расположенных по углам равностороннего треугольника. Но, как показывает практика, это не аксиома, важно, чтобы устройство обеспечивало безопасность. Судя по требованиям ПУЭ, основной параметр – сопротивление конструкции должно быть не более 4 Ом.

В среднем по стране таким условиям отвечают 3 заземляющих элемента, которые заглублены на 3-5 метров. Если же сопротивление будет больше 4 Ом, то допускается включение одного или нескольких дополнительных штырей. Эта мера поможет снизить сопротивление.

Размещение заземляющих элементов

Простое правило, которое никто не отменял, гласит: расстояние между проводниками должно как минимум соответствовать двойной глубине их забивания. Самый компактный вариант – равносторонний треугольник. Однако можно размещать штыри и в линию, инструкция по заземлению и молниезащите этого не запрещает, но при условии, если требования по расстоянию между ними соблюдены.

Еще один важный вопрос – материал элементов. Здесь на помощь опять приходит ПУЭ, где представлены три вида материалов: медь, черная и оцинкованная сталь. Для площади их сечения там также имеются конкретные требования:

1. Диаметр круглой трубы из черной стали должен быть не менее 16 мм, медной и оцинкованной – 12 мм. В Правилах указан и уголок, но только из черной стали.
2. Площадь поперечного сечения для черной стали 100 мм2 при толщине стенки 4 мм. Ограничения для оцинкованной стали – площадь поперечного сечения 75 мм2 при стенке в 3 мм. Соответственно для меди – 50 мм2 при 2 мм.

Арматура, как пытаются утверждать некоторые, не годится для организации заземляющего контура – она быстро ржавеет, а каленый верхний слой сказывается на электрических параметрах. Многие пытаются защитить металл от коррозии спецсредствами, но делать этого нельзя по той простой причине, что такое заземление абсолютно бесполезно. Ведь покрытие изолирует его элементы от грунта.

Как правильно соединить элементы заземления

Об идеальном решении говорить не приходится, но то, что соединение должно быть надежным и долговечным – не вызывает никаких споров. Черные металлы обычно соединяют при помощи электросварки, болты здесь будут слабым звеном – коррозия только нарушит проводимость. Без сомнения, сварной шов тоже не идеальное решение, но его можно обработать, только, понятное дело, не краской для дерева или винилового сайдинга.

Сваривать оцинковку нельзя – защитный слой на месте шва нарушается. Тут придется использовать специальные соединители, которые тоже изготовлены из оцинкованной стали. Подобным образом соединяют и медные элементы. Разумеется, есть для этого и технологии пайки, но обойдется такое удовольствие недешево.

Монтаж заземляющего контура системы молниезащиты: основные этапы

Итак, материал выбрали, со способом соединения определились, осталось смонтировать конструкцию. Для этого нужно выполнить ряд операций:

• Выбрать место для заземляющих штырей. Ближайший к фундаменту дома элемент должен находиться на расстоянии не менее 1 метра.
• В местах расположения штырей выкопать ямы глубиной 0,5-0,8 м, а затем соединить их канавами.
• Забить кувалдой заземляющие элементы чуть ниже начального уровня земли.
• Соединить штыри между собой при помощи ленты. Помним о площади поперечного сечения и толщине стальной пластины.
• Засыпать канаву землей и уплотнить.

Весьма желательно перед засыпкой проверить сопротивление конструкции. Помним, что оно не должно превышать 4 Ом.

Правила организации токоотвода

Конструктивно этот узел защиты не представляет ничего сложного, но он решает непростую задачу – отвод заряда от молниеприемника до заземления. Поэтому он должен быть безопасным и надежным, а для этого есть несколько правил:

• При монтаже своими руками токоотвода допускается использование круглого прута или проволоки из стали, алюминия и меди. Оцинкованная сталь – оптимальный вариант. Сечение для стали не менее 50 мм, для алюминия – 25 мм, для меди – 16 мм.
• Линия прокладки токоотвода должна проходить по кратчайшему пути между контуром заземления и молниеприемником. Количество соединений стоит минимизировать, а если без них не обойтись, то допускается пайка или болтовое крепление.
• Отвод крепят непосредственно на стены, если они из негорючего материала, то возможна прокладка на стене или внутри нее. Когда стена сделана из горючего материала, то токоотвод должен находиться на расстоянии не менее 100 мм от стены. Монтаж отвода недопустим в водосточных трубах, не имеет значения, пластиковый ли это водосток, или же металлический. Также линию стоит размещать подальше от оконных или дверных проемов.

• В качестве токоотвода ПУЭ допускают использование строительных конструкций, будь-то каркас здания или какие-либо другие элементы из металла. Арматура или металлическое фасадное покрытие толщиной не менее 0,5 мм также годятся для этих целей. Основное условие – непрерывная электрическая связь между элементами.
• Количество токоотводных линий громоотвода зависит от необходимой степени защиты, а также формы и размеров дома. Первая степень защиты (высшая) определяет среднее расстояние между отводами в 10 м, при четвертой степени защиты этот показатель составляет 25 м. Токоотводы соединяются параллельно, а это значит, что сила тока в каждом проводнике будет меньше. В результате при прохождении в нем заряда нагрев будет существенно ниже, соответственно снижается и пожарная опасность.

Молниеприемник стержневого типа в системе защиты дома от молнии

Конструкция стержневых приемников разряда молнии может быть разной. Их можно купить, а можно собрать и своими руками. Обычно длина устройства находится в пределах 3-15 метров, его пика должна находиться выше здания. Минимальная площадь сечения стержня зависит от материала: для стали это 50 мм2, для алюминия – 70 мм2, для меди – 35 мм2.

Многие утверждают, чем тоньше степень заточки пики, тем эффективнее будет работать молниезащита дома. Однако заряд молнии может разрушить или обжечь тоненький кончик, поэтому нужно найти какой-то компромисс.

Молниеприемник способен эффективно защищать определенную зону, которую можно легко определить:

• Визуально провести прямую линию от пики стержня до земли.
• Отметить от верхней точки вертикали угол 45 градусов и построить круговой конус.

Если постройка полностью накрыта конусом, то ее считают полностью защищенной. В случае, когда некоторые части находятся за границами защитной зоны, то возникает необходимость в дополнительном стержне. Вокруг него нужно построить свой конус защиты. Если дом полностью находится в зоне обоих конусов, то вопрос безопасности можно считать решенным.

Что еще нужно сделать

Итак, вы закончили монтаж заземления, установили молниеприемник и соединили их токоотводами, но расслабляться еще рано. Во-первых, нужно проверить работоспособность системы, измерив электрическую связь между элементами и сопротивление цепи.

Во-вторых, следует обязательно провести ревизию домашней электрической сети, иначе ни о какой эффективности громоотвода не может быть и речи. Скорее всего, придется провести ряд модернизаций внутренней сети дома. Обо всем этом, а также об организации защиты от перенапряжений поговорим в следующей статье.