Заземление и молниезащита в частном доме. Как соорудить громоотвод своими руками — подготовка и монтаж Как сделать молния отвод в частном доме
Избежать трагических последствий молнии не просто возможно, но и весьма несложно. Многоэтажные городские строения, как правило, оборудуются молниезащитой еще на этапе строительства. А вот владельцам частного жилья, загородных домов и дач важно понимать, что никто лучше их самих не позаботится о безопасности их собственности и жизни. Громоотвод, а точнее сказать, молниеотвод – это металлическая конструкция для притягивания и улавливания электрического разряда молнии. Он имеет довольно непритязательное устройство, но очень эффективен во время непогоды. Именно потому, что он не отнимет много средств, времени и сил на свое устройство, важно сделать громоотвод в частном доме своими руками. Служить такая самодельная конструкция будет безотказно, что неоднократно проверено на практике.
Последствия ударов молнии.
Гром и молния или зачем нужен громоотвод
В средних широтах европейского континента первомайские дни знаменуют собой начало сезона, когда дожди могут сопровождаться грозами. Большинство людей побаивается раскатов грома, вспышек молнии. И не беспочвенно. Статистика неумолимо показывает, что ежегодно в стране от удара молнии погибают десятки человек, еще чаще случаются пожары частных строений по вине грозового разряда и искр.
Громоотвод в частном доме актуален как для владельцев загородных коттеджей, так и для любителей провести время на даче. В силу особенностей электростатики, в последние десятилетия вероятность попадания электрического импульса при грозе немало возросла. Причиной тому обилие в домах электроприборов, электротехники, использующей эфирные каналы для обмена информацией. К тому же, как известно, молния скорее ударит в металлические предметы, если они есть рядом, чем в деревья. В современном жилье немало металлических предметов: металлическая кровля, антенна, защитный конус дымохода и др. Безусловно, в защите от молнии больше нуждаются деревянные постройки, но и при попадании в кирпичный дом, перечисленных фактов будет достаточно, чтобы возник пожар.
Вот несколько факторов, которые способны повлиять на решение – устанавливать или нет громоотвод в частном доме:
- состав почвы;
- высота участка над уровнем моря;
- климатологические характеристики района (частота гроз, влажность воздуха и др.).
Хотя в целом, целесообразность устройства громоотвода в частном доме сомнений не вызывает. При имеющейся возможности, лучше снабдить свое жилье и участок необходимой защитой.
Как устроена защитная система громоотвода?
Громоотвод (молниеотвод) конструктивно состоит из трех частей:
- молниеприемник – высотная металлическая конструкция над домом (стержневой, тросовый или сетчатый вариант);
- опора для молниеприемника, бывает необходима в случаях, если молниеприемник устанавливается не на крыше здания, а отдельно на участке;
- токоотвод (занижение) – проводник от молниеприемника к заземлению;
- заземление – устройство для стока грозового разряда в землю.
Понять, как работает громоотвод, способен любой: молниеприемник из металла, который установлен на участке выше остальных строений и элементов, во время непогоды «вызывает» на себя грозовые разряды электричества и, по токоотводу, посредством контура заземлителя перенаправляет их в толщу грунта. Действие любого громоотвода имеет, ограниченный площадью и высотой, конусообразный характер. На практике его зовут конусом безопасности. Геометрические параметры этой объемной фигуры индивидуальны для каждого рассматриваемого участка и громоотвода.
Известны и допускаются к установке три разновидности конструкций молниеприемников:
- стержневая (штыревая);
- линейная (тросовая);
- сеточная.
Конструкций молниеприемников
Стержневая защита
Стержневая защита - это молниеприемник, выполненный из металлического стержня (трубки, уголка или прямоугольного профиля) и установленный на крыше жилья или на отдельно-стоящей мачте. Подходит для любой крыши с металлическим покрытием. Рис 3.
Линейный (тросовый) молниеотвод
Для невысоких строений с крышей из шифера или дерева рекомендован линейный молниеотвод - натянутый вдоль конька крыши трос сечением не менее 0,5 см, соединенный с заземлением с каждого конца. Крепится он на деревянных опорах на высоте не менее 0,5 м над коньком крыши. Токоотводы проходят в этом случае вдоль стен дома, в защитных трубах. Если опорные мачты расположены верно, то грозовое электричество будет уходить в почву за границы защищаемого участка. Рис 1.
Сеточный молниеприемник
Такая защитная конструкция изготавливается в виде сетки из металлических прутьев и укладывается поверх кровли защищаемого дома. Ее узлы фиксируют с помощью сварки. Закрепляется она на специальных держателях либо укладывается непосредственно на кровлю, если повышение температуры не несет опасности материалу кровли.
Выполняя громоотвод из сетки, токоотводы делают по всему ее периметру. Заземлителем в этом случае является замкнутый горизонтальный контур с усилением в местах присоединения токоотводов. Рис 2.
Громоотвод своими руками
Выбираем место установки
Прежде чем непосредственно подступиться к вопросу – как сделать громоотвод на даче, следует выбрать место для его установки. Одним из вариантов может быть кровля строения. Это просто и не требует высокой опоры, достаточно 3-4 метров. Если на участке есть возвышения, превосходящие высоту крыши (высокое дерево, мачта телевизионной антенны, флюгер, труба дымохода), то разумным и удобным будет разместить молниеприемник именно там, позаботившись о его надежной фиксации. Важно учесть, чтобы дом при этом целиком попадал в защищаемый конус.
Но если по каким-то соображениям названные варианты вам не подходят, то всегда есть возможность установить молниеотвод на мачте в некотором отдалении от жилья. Хотя этот метод более трудоемкий, т.к. необходима высокая крепкая мачта, и имеет нюансы:
- чем дальше от строения, тем выше нужна мачта;
- громоотвод не должен создавать опасность соседям.
Выбор оборудования
Поскольку настоящая статья посвящена тому, как сделать громоотвод в частном доме, то более подробно будет рассмотрен самый универсальный и бюджетный вариант – обустройство стержневого громоотвода на даче. Это в полной мере соответствует требованиям отечественных норм в сфере электробезопасности, в частности пособию к РД 34.21.122-87 «Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений», где говорится о том, что:
«…к III категории отнесены мелкие строения в сельской местности, где чаще всего используются сгораемые конструкции……их молниезащита выполняется упрощенными способами, не требующими значительных материальных затрат».
Все, что может понадобиться для изготовления громоотвода, можно приобрести в обычном магазине строительных товаров. Чтобы соорудить типовой стержневой громоотвод, будут нужны:
- для молниеприемника: стержень из металла – стальной, медный или алюминиевый с сечением соответственно – 50, 70 или 35 квадратных миллиметров.
- для токоотвода: предпочтительнее медный кабель, не менее 16 квадратных миллиметров в поперечнике;
- для мачты: труба из асбоцемента (на 2-4 метра выше дома);
- для заземления штыри из меди;
- крепежные элементы.
Имея все необходимое под рукой, можно приступать к монтажу громоотвода.
Подготовка к монтажу
Выполняя громоотвод своими руками на даче, владелец дачного участка должен понимать, что вопрос надежности и безопасности конструкции полностью ложится на его плечи. А потому, уже на этапе монтажа, он должен позаботиться о безопасности. Что нужно сделать:
- тщательно продумать и подготовить крепления деталей громоотвода. При отсутствии надежной фиксации, все высотные элементы могут быть снесены ветром, а значит может пострадать само строение, припаркованные вблизи авто или иметь место травмы жильцов;
- дымовые каналы, выведенные выше кровли, также нуждаются в установке молниеприемников. Дымоход из керамотрубы или кирпича в процессе эксплуатации неминуемо теряет изоляционные свойства, а значит, может легко перенести заряд молнии в жилье. Нержавеющие и подобные дымоходы нуждаются в заземлении;
- антенны (в том числе спутниковые) необходимо подключать к заземлению, ведь они связаны с электросетью и очень хорошо притягивают молнии.
Инструкция по изготовлению
Монтаж громоотвода
Монтаж громоотвода начинается с выкапывания ямы либо траншеи глубиной от 1-1,5 метров и длинной 3 для прокладки заземлителя. Заземлитель не должен проходить рядом с самим домом (крыльцом, стенами), а также садовыми дорожками.
Если в процессе копания в яме обнаружатся грунтовые воды, то это только плюс: влажная почва – отличный проводник, грозовой разряд будет равномерно стекать в грунт.
Далее, молниеприемник закрепляется на вершине опоры или крыши металлическими хомутами. Следующим шагом будет присоединение к уже имеющейся конструкции кабеля токоотвода, который будет проходить в трубе из асбестоцемента.
Нижний конец кабеля защемляют контактами или приваривают к заземляющему электроду. Затем заземляющий контур заглубляют (вбивают) в почву и, хорошо трамбуя, засыпают землей.
Важно! Молниеприемник не должен иметь декоративного покрытия (окрашивание), ведь оно способно значительно ухудшить его проводящую функцию!
Расчет конструкции
Для того чтобы смонтировать громоотвод своими руками, нужен нехитрый расчет. Для этого существует формула:
h=(r х +1,63h x)/1,5
В ней h – высота молниеотвода,
h x – высота дома,
r x – радиус основания конуса защиты,
1,63 и 1,5 – расчетные коэффициенты.
То есть, если бы понадобилось защитить дачный участок с радиусом 10 метров, имеющий в своем центре дом высотой 5 метров, на крыше которого устанавливается громоотвод, то, подставив в формулу эти цифры, можно получить результат:
h=(10+1,63×5)/1,5 = 12,1 метра.
При расчете нужно обязательно учесть, что в радиус действия громоотвода должны попадать все постройки на участке, и правильно рассчитать высоту.
Молниезащита своими руками частного дома, дачного домика и не только
Советы профессионалов по молниезащите
Разрушительная сила молнии вполне объяснима: ее ток достигает двухсот тысяч ампер при напряжении до ста тысяч киловольт. Причем известны случаи, когда в течение полутора секунд в одно и то же место ударяло несколько молний. А попадания даже одной молнии в сооружение без громоотвода достаточно, чтобы вспыхнуло оно, как свечка. Несмотря на это, небольшой дом защитить от молнии довольно легко.
Над коньком крыши (на расстоянии не менее 25 см от него) натягивается проводник - стальная проволока толщиной 5-6 мм (рис. 1 на стр. 16). На деревянные брусья, к которым она крепится, устанавливаются вертикальные громоотводы высотой до метра. Дымовую трубу надежно защитят стальной колпак, проволочная «вилка» или петля, подсоединенные к проводнику. Этот же проводник кратчайшим путем опускается по стене дома и присоединяется к заземлению. Если длина такого громоотвода больше десяти метров, то заземлять его следует с двух сторон.
Молния чаще всего ударяет в коньки крыш, края фронтонов, слуховые и мансардные окна. Поэтому проводник можно проложить по таким выступающим местам, прикрепив прямо к крыше из черепицы, шифера или смонтировав на деревянных штырях или сплошном бруске на крыше из дранки, толя и других горючих материалов. Заземляют такой громоотвод в нескольких точках. Деревянные детали окрашивают масляной краской.
Дом, покрытый железом, будет в полной безопасности, если три-четыре раза заземлить его крышу через каждые 10-15 м по периметру. Как прикрепить заземление, показано на рис. 2.
В Прост в изготовлении и стержневой громоотвод. При высоте 5 м, считая от конька, он может защитить дом длиной 15 и шириной 7 м. Устанавливают громоотвод на жерди толщиной 10-15 см, прибитой к стропилам в середине крыши или вкопанной рядом с домом. Можно укрепить громоотвод и на растущем рядом с домом дереве.
Его привязывают к стволу над сучьями мягкой проволокой 02-Змм через каждые 2-3 м. Если дом находится ближе 5 м от дерева, то по его стене прокладывают проводник, присоединенный к тому же заземлению, что и громоотвод (рис. 1).
Верхний конец громоотвода делают из проволоки того же диаметра, что и остальные его части (или большего — до 14 мм, стальных полос, уголков или труб сечением 50-60 мм2. Трубу вверху сплющивают или заваривают на конус, а из проволоки делают петлю, закрепляя ее скруткой или бандажом из проволоки (рис. 3).
Заземление может быть тоже из проволоки, но лучше сделать его из стальных труб, например, водопроводных, 040-60 мм, стальных полос, уголков и другого материала сечением не менее 50 мм2. Заземление укладывают на глубину не менее 80 см (чем глубже, тем лучше). В самом простом случае в канаву укладывают проволоку или металлическую полосу длиной несколько метров. Можно забить в грунт две-три сваи из труб или уголков так, чтобы их верхний конец находился на глубине 80 см. Соединяют сваи горизонтальной шиной из стальной полосы или проволоки, к середине которой прикрепляют громоотвод (рис. 4).
Если грунт сухой, песчаный и плохо проводит электричество, то заземление следует засыпать древесным углем, смешанным с поваренной солью (примерно 0,5 кг соли на ведро угля). Это сильно понизит сопротивление почвы: уголь — хороший проводник, а соль — гигроскопична.
Заземление следует располагать на расстоянии не менее 5 м от дорожек и проходов.
Громоотвод укрепляют на деревянных стенах и жердях скобами или хомутами, прибитыми на расстоянии одного-двух метров друг от друга. Под хомуты полезно проложить изоляторы из куска резинового шланга. Проводники необходимо прокладывать так, чтобы на них не было петель и острых углов, иначе их могут разорвать силы, возникающие при разряде молнии. На высоту около 2,5 м от земли их закрывают стальной трубой, уголком или деревянным коробом.
Способы соединения деталей громоотвода показаны на рис. 5. Самые надежные — сварка или пайка, но можно применять и скрутку, бандажное соединение, специальные сжимы или соединения внахлест при помощи болтов и заклепок.
Контактирующие поверхности должны быть хорошо очищены от краски, грязи и ржавчины. Места соединений (кроме сварных) обертывают изоляционной лентой, затем плотной тканью, закрепив ее тонкой проволокой или бечевкой, и все это закрашивают, не нарушая контакта. Краска хорошо предохраняет от окисления. Между всеми частями громоотвода должен быть надежный электрический контакт.
Ежегодно, до начала гроз, проводят осмотр частей громоотвода и мест их крепления и при необходимости их заменяют и окрашивают.
Раз в три года проверяют исправность соединений, зачищают контакты, подтягивают ослабевшие соединения или заменяют их.
Раз в пять лет вскрывают заземляющие электроды, проверяют надежность их соединения и глубину коррозии. Если сечение поржавевшей детали уменьшилось больше, чем на одну треть, ее следует заменить.
Владельцы частных жилых домов постоянно задаются вопросом об обеспечении их недвижимости различными видами защиты, в том числе и от молнии. Необходимость возведения поглощающего устройства обычно продиктовано климатом в определенном регионе, и если в конкретной местности наблюдается высокий уровень осадков с грозами, тогда установка громоотвода считается целесообразной. Так как покупки и установка этого приспособления может быть весьма дорогостоящей, то лучше сделать это своими руками.
Выбор типа планируемой молниезащиты должен проходить не тогда, когда постройка частного жилого дома уже закончена, а на стадии разработки проекта. Это позволит сделать поглощающее устройство по всем правилам, а также сэкономить впоследствии время и финансовые ресурсы. Принцип работы громоотвода заключается в том, что попавший на приемник мощный электрический заряд направляется в землю для погашения, защищая сооружения от разрушений.
Если частный дом находится на открытом месте вдали от соседних сооружений, если он расположен на возвышенности или рядом есть даже небольшой водоем, то молниеотвод нужно делать обязательно. При этом само устройство должно быть надежным, с учетом всех факторов, которые могут повлиять на поглощение высокого электрического разряда. В данном случае можно сделать выбор в пользу вышки-громоотвода. Такой тип защиты от молний будет иметь наивысшую точку на достаточной высоте, и предотвратит удар молнии в сам дом. Такой тип устройства более затратный, но в его надежности можно не сомневаться.
Если дом будет располагаться возле высоких башен, зданий или возле линии электропередач, то это место в меньшей мере подвержено такому природному воздействию. В этом случае молниезащиту можно сделать на доме со специальным контуром и заземлением под домом. Оба типа сооружений можно сделать своими руками. Для этого нужно получить специальные познания о выполнении подобных видом работ, приобрести расходные материалы для возведения молниезащитного устройства, сделать схему его расположения и место заземления.
При выборе типа устройства для защиты здания от молнии следует учесть вид грунта, на котором стоит дом. Различные виды грунтов имеют разную проводимость электричества, а также уровень сопротивления. В зависимости от сопротивления почвы подбирается сечение металлического листа для заземления и размер заглубленного контура. Также тип молниезащиты будет зависеть от исходного состояния здания. Обычно молния попадает в наивысшую точку дома или ближайшее высокое дерево. Антенны, столбы, деревья служат экраном при ударе молнии. В таком случае в эту зону поражения могут попасть люди, автомобили или другие объекты.
Видео “Плюсы и минусы молниеотвода”
Как сделать самостоятельно
Полноценная система предохранения дома от высокого разряда состоит из внешней и внутренней защиты. Внутренняя нужна для предотвращения резкого скачка напряжения в электросети. Ограничитель перенапряжения может сработать даже в том случае, если молния ударила в нескольких километрах от дома. Внешняя защита обеспечит безопасность самого жилого здания и людей в нем. Для того чтобы сделать грозозащиту своими руками нужно знать, что эффективное приспособление должно состоять из обязательных элементов – молниеприемника, токоотвода, а также контур заземления. При необходимости можно использовать опору.
Молниеприемник. Эта часть является обычным металлическим стержнем. Его длина может быть от 25 см до 1,5 метров. Обычно он устанавливается на крыше, образуя самую высокую точку на доме и прилегающей территории. Также монтаж молниеприемника может быть сделан на дымовой трубе или на телевизионной антенне. Любая самая высокая точка здания подойдет для закрепления металлического стержня. Этот способ подходит для домов с металлической кровлей. В качестве материала подойдет полосовая сталь или 60 мм 2 при круглом сечении стержня. При монтаже молниеприемника своими руками следует знать, что он должен размещаться только в вертикальном положении.
Если же крыша выполнена из шифера или обожженной черепицы, то такой приемник можно сделать своими руками из металлического гибкого троса толщиной в 6-7 мм. Его натягивают на деревянные опоры высотой 1,5-2 метра, а затем защищают изоляторами.
Токоотвод. Эта часть молниезащитной конструкции может представлять собою толстую проволоку от 5 мм в диаметре. Для проволоки хорошо подойдет оцинкованная сталь, так как имеет хорошие характеристики. Токоотвод размещается в месте, куда молния может ударить с наибольшей вероятностью. Например, это может быть фронтон частного дома. Он не должен крепиться вплотную к стене, а находиться на расстоянии от 15 до 20 сантиметров. Особенно осторожным нужно быть, если кровля или другие части здания выполнены из легковоспламеняющихся материалов. Для крепления можно использовать гвозди, хомуты или скобы.
Заземление. Последний элемент молниезащиты необходим для того чтобы увести мощный электрический заряд в землю. Выбор материала должен быть сделан в пользу такого металла, который имеет хорошую проводимость электричества с низким значением сопротивления. Размещается заземление на расстоянии около 5 метров от стен дома или крыльца, не меньше. Не рекомендуется его устанавливать возле дорожек или других мест, где могут находиться люди. Это место можно оградить забором для большей безопасности (не менее 3 метров от заземлителя).
Затем нужно определить глубину, на которую будет помещено заземление. Это значение обычно более индивидуально, чем другие показатели. На это может влиять тип почвы, а также наличие в этом месте грунтовых вод. Подземные воды делают заземление более эффективным. В сухую почву заземление нужно делать на глубину от 2 до 4 метров. Можно сделать своими руками 2 стержня, соединить их широкой перемычкой, и закрепить заготовку при помощи сварки на токоотводе. Затем закапать заземлитель в землю.
Во влажный или торфяной грунт заземление можно сделать на глубине от 80 см.
Решение соорудить отдельно расположенную вышку для защиты здания от удара молнии обычно принимают в том случае, если для этого есть место на территории, и в окружении нет подобных приспособлений. Этот метод может быть более затратным, но не менее эффективным. Также он достаточно прост в понимании конструкции.
Выбираем место под молниеотвод
Специалисты рекомендуют возводить громоотвод на расстоянии нескольких метров от дома. Например, окраина земельного участка. В этом месте он не будет мешать, но не потеряет своего предназначения. Не стоит размещать такой вид молниезащиты на расстоянии более 100 метров. Подобную проблему можно решить скооперировавшись с владельцами соседних участков, так как громоотвод может обеспечить защиту от молнии одновременно нескольким домам, а то и десятку сразу.
Молниеотвод должен размещаться так, чтобы его наивысшая точка возвышалась над домами минимум на 2 метра. В данной ситуации существует прямо-пропорциональная зависимость – чем выше, тем лучше. Но чтобы не притягивать лишние заряды, не стоит делать ее слишком высокой.
Устанавливаем вышку
Материалом для монтажа вышки могут послужить металлические уголки, которые можно сварить между собой. Если вы делаете конструкцию своими руками, то ее внешний вид – индивидуальное решение. Самое главное, чтобы в сердцевине была пустота, куда будет помещен проводник для заземления.
К молниеприемнику привариваются хомуты для крепления медных и алюминиевых стержней. Затем они соединяются отдельным проводником, который впоследствии нужно будет соединить с контуром заземления. Затем выкапывается яма глубиною в 2-2,5 метра и вкапывается сама вышка. Если высота дома будет около 5 метров, то вышка со стержнем-приемником должна быть не ниже 7 метров.
Заземление
При монтаже вышки заземление делается несколько другим способом. На земле можно начертить условный равносторонний треугольник (сторона 1,2-1,5 м). На месте углов треугольника в землю должны входить вертикальные заземлители, нижний конец должен входить в землю на 2,5 метра и глубже, а верхний на полметра от поверхности земли. Заземлители могут быть из арматуры или медных стержней с ровной поверхностью (что очень дорого). Вертикальные элементы заземления соединяются между собой горизонтальными под землей. В центре этого треугольника устанавливается сама вышка.
Последний этап установки молниеотвода в частном доме – соединение контура с заземлением. Этот момент очень важен. Для того чтобы сам проводник не окислялся, его нужно покрыть гофрой. Это позволит снизить проходимость заряда. Стержень-приемник можно регулярно зачищать своими руками тогда, когда будут заметны признаки окисления его поверхности.
1.
2.
3.
4.
5.
Наличие громоотводов на участке просто необходимо. Молния - это импульс электрического тока значительной силы, возникающего по причине накопления в грозовых облаках заряда. Сила тока в этом случае способна достигать 200 000 А – такие мощные молнии встречаются редко, а вот с силой до 100 000 А происходят регулярно. Громоотвод в частном доме не препятствует возникновению молнии, он лишь отводит ее, предохраняя дом от пожара. Разряд, проходя сквозь разные материалы, вызывает выделение тепловой энергии, которая является причиной возникновения пожаров и разрушений.
О молниеотводах
Что касается того, как выглядит громоотвод, то он состоит из:
- молниеприемника (перехватывает заряд молнии);
- токоотвода (нужен для отведения тока в заземлитель);
- заземлителя (создает надежный контакт устройства с землей).
Молниеотводы можно устанавливать как возле дома, так и на нем – это показано на фото. В качестве частей громоотвода могут служить и отдельные части дома. Все элементы молниеотвода должны быть из одного металла.
Молниеприемник
В качестве молниеприемника обычно используют стальной стержень, который должен возвышаться над домом. Площадь сечения составляет 50 мм2, это значение можно сопоставить с проволокой-катанкой диаметром 8 миллиметров. Также применяют стержень из меди (площадь сечения 35 мм2), а также алюминия (70 мм2).
Разрешается в качестве молниеприемника использовать отдельные части постройки, такие как металлическая кровля, металлические ограждения и водосточные трубы.
Металлическая крыша должна быть единым целостным элементом без разрывов. Толщина слоя покрытия должна быть 4 миллиметра для кровли из железа, 5 миллиметров – из меди, 7 миллиметров – из алюминия. На поверхности покрытия не должно быть изоляционного слоя (исключение составляет антикоррозийная металлическая краска).
В качестве молниеприемника металлическая крыша представляет собой ферму, соединенную с остальными арматурой.
Ограждение или водосточные трубы могут использоваться в том случае, если сечение более рекомендованного значения.
Токоотвод
Желательно использовать такие сечения: для меди – 16 квадратных миллиметров, для алюминия – 25 мм2, для стали – 50 мм2. Токоотвод должен идти от молниеприемника сразу к земле по кратчайшему пути. Стоит избегать большого количества поворотов под острым углом, в противном случае между соседними участками может возникнуть искровой заряд. В результате этого произойдет возгорание.
Обычно токоотвод представлен неизолированной металлической полосой и проволокой-катанкой. Во время строительства кирпичного дома токоотвод можно прокладывать как внутри стены, так и снаружи. Если стены выложены из горючего материала, установка громоотвода должна происходить так, чтобы до них минимальное расстояние было 10 сантиметров – лучше больше. Для того, чтобы улучшить контакт со стенами, используют металлические скобы.
Заземлитель
Для создания заземлителя используют сталь (площадь сечения 80 мм2) или медь (площадь сечения 50 мм2). Конструкция заземлителя довольно простая. Для его создания выкапывают траншею глубиной от 0,5 метра и длиной от 3 метров, вбивают по концам стальные прутья и соединяют их сваркой.
К конструкции приваривают отвод к дому для присоединения токоотвода. Потом заземлитель доводят до дна траншеи, прокрашивая при этом места сварки. При его обустройстве необходимо соблюдать расстояние в минимум 1 метр от стены и 5 метров от крыльца и дорожки.
Установка громоотводов
Молниеотвод – это оголенный проводник с максимальным сечением и большой площадью, защищенный от коррозии. Обычно его делают из оцинкованной стали или медной проволоки, хотя иногда используют дюраль и алюминий. Качественные молниеотводы выходят из уголков из оцинкованной стали, а также из луженой медной проволоки. Такие конструкции принимают на себя заряд молнии и направляют его по кабелю к заземлению. Громоотвод нельзя изолировать и окрашивать.
Молниеотвод может защищать от удара молнии конус с углом наклона 45-50 градусов. Чем выше находятся громоотводы для дачи, тем с большей площади они могут отводить молнию. Из этого следует, что высота, на котором находится молниеотвод, равна защищенной территории по горизонтали. Если молниеотвод находится на высоте 15 метров, он способен принимать молнию в радиусе 15 метров.
Хорошо, если рядом с домом находится дерево. В такой ситуации можно закрепить молниеотвод на длинном шесте из металла, а потом присоединить к дереву хомутами из синтетического фала - чтобы не повредить его и не воспрепятствовать дальнейшему росту. Помимо этого, молниеотвод необходимо поднять на такую высоту, чтобы дом попал в область защитного конуса.
Если поблизости не растет дерево, можно соединить устройство громоотвода с телевизионной антенной. Подобные мачты обычно созданы из металла и не окрашены – они являются прекрасными молниеотводами. Если телевизионная антенна деревянная, вдоль нее пускают проволоку или оголенный провод – рекомендуется использовать 3-4 штуки. Хотя бы один провод будет обдуваться ветром.
Мачту высотой 1,5-1,9 метров (от коньков) устанавливают на каждом фронтоне дома. Она может быть как деревянная, так и металлическая. Между мачтами натягивают толстую проволоку на изоляторах. При этом нужно прочно соединить проволоку с заземлением. Такой громоотвод создает зону хорошей защиты от молнии вокруг дома.
Как сделать заземление своими руками, видеопример:
Надежное заземление можно обеспечить лишь в том случае, если на участке есть грунтовые воды. Даже если зарыть в землю огромный кусок металла, сухая почва не позволит хорошо проводить ток. Чтобы громоотвод в действии был эффективен, нужно определить глубину, на которой земля никогда не высыхает – именно настолько следует углублять заземление. Иногда для увлажнения почвы к месту заземления подводят водоотвод осадков с кровли.
Громоотвод не требует специального ухода. Будет достаточным раз в год, весной, проверять, в каком состоянии находятся металлические соединения. Они должны быть надежно соединены. Рекомендуется использовать медные или латунные колодки, защеплять конец провода специальными медными или алюминиевыми контактами или делать припой.
В том, как сделать громоотвод на даче, нет ничего сложного. Главное – в точности следовать всем советам и внимательно просчитать его высоту, чтобы он мог обеспечить дому надежную защиту, а также хорошо соединять между собой элементы конструкции. Летом не стоит забывать о поддержании постоянной влажности в участке заземления.
Владельцу частного дома важно позаботиться о безопасности во время грозы. Сила тока при ударе молнии способна превысить 100 000 А, и ее попадание в постройку опасно для жизни людей и сохранности имущества. Установка в частном доме громоотвода дает возможность отвести в землю мощный электрический разряд, обезопасив строения от разрушения и возгорания. Работы можно выполнить самостоятельно – для этого достаточно подобрать необходимые материалы, провести расчеты, вооружиться лопатой и аппаратом для сварки.
Простейшая схема громоотвода
Принцип работы
Громоотвод в доме не сложно сделать своими руками, его конструкция предельно проста. Принцип его функционирования следующий: молниеприемник, расположенный на высоте, притягивает к себе грозовые электрические разряды в радиусе своего действия и перенаправляет их в землю по токоотводу. Радиус действия зависит от высоты мачты, рекомендуется рассчитать конструкцию таким образом, чтобы одна установка оберегала от попадания молнии все надворные постройки на участке .
Существуют разные варианты устройства громоотвода, но наиболее простым и распространенным типом является стержневая конструкция . Такой громоотвод монтируется на крышу постройки или на отдельно стоящую мачту.
Стержневая конструкция громоотвода Устройство защитной системы
Конструктивно громоотвод-молниеотвод состоит из следующих элементов :
- молниеприемник (служит для перехвата грозового разряда);
- заземлитель (обеспечивает плотный контакт системы с грунтом);
- токоотвод (служит для соединения молниеприемника с заземлителем, транспортирует грозовой разряд).
Молниеприемник
Планируя создать защитное устройство для частного или дачного дома, подбирают молниеотвод с оптимальными параметрами. Обычно эту функцию выполняет металлический стержень, возвышающийся над наиболее высоким строением на территории участка.
В зависимости от конструктивных особенностей системы защиты, некоторые части дома способны служить частями громоотвода. Речь идет о металлической кровле, ограждениях и водосточной системе из металла.
Стальная молниезащита на мягкой кровле При этом важно, чтобы металлическая кровля представляла собой цельное покрытие без разрывов. Минимально допустимая толщина листового материала определяется в зависимости от вида металла и для железа равна 4 мм, для меди 5 мм, для алюминия 7 мм. У кровельного покрытия не должно быть внешнего изоляционного слоя – исключение составляет антикоррозийная краска по металлу.
Части системы водостока и ограждения разрешается задействовать в качестве молниеприемника только в случае, если толщина металла превышает показатели для кровли.
Стержень молниеприемника закрепляют таким образом, чтобы он был выше хотя бы на полметра самой высокой точки на территории вокруг дома, включая макушки деревьев .
Токоотвод
Данная часть дачного громоотвода изготавливается из проволоки-катанки или полоски неизолированного металла. Рекомендуемое сечение токоотвода из стали – 50 кв. мм, из меди – 16 кв. мм, из алюминия – 25 кв. мм.
Токоотвод на крыше из металлочерепицы Токоотвод прокладывается таким образом, чтобы он соединял молниеприемник и заземлитель по кратчайшему расстоянию, в идеале – по прямой.
Допускается монтировать токоотвод как снаружи, так и внутри стены постройки, но во втором случае они должны быть выполнены из негорючего материала. Минимальный зазор между наружным токоотводом и стеной из горючего стройматериала – 10 см. При прокладке следует избегать поворотов токоотвода под острым углом, иначе на этих участках возрастает риск возгорания из-за возникновения искрового разряда.
Заземлитель
Заземлитель монтируется из стальных или медных элементов, причем для стали площадь сечения составляет 80 кв. мм, а для меди – 50 кв. мм. Заземление громоотвода требует подготовки траншеи длиной не менее 3 метров и глубиной от 0,5 метра. По концам траншеи в грунт вбивают по металлическому пруту, и соединяют их между собой, приварив проводник из того же материала.
Траншея для замкнутого заземлителя К этой конструкции приваривают отвод, ведущий к дому. К отводу подсоединяется токопровод. Места сварки обязательно прокрашивают. Траншею под заземляющий элемент защитной установки обустраивают не ближе 1 метра от стены дома и не ближе 5 метров от дорожек и входной группы дома.
Инструкция по изготовлению
Прежде чем устанавливать систему защиты от молний, нужно подготовить проект, произвести расчеты и подобрать необходимые материалы.
На этапе проектирования рассчитывают оптимальный размер молниеотвода, чтобы установка полностью защищала зону застройки вашего участка. Если речь идет о стержневых молниеотводах, способных защитить частный дом или дачу, они обеспечивают защитную зону в форме конуса с углом наклона в 45-50 градусов.
Расчет высоты расположения молниеприемника ведется по формуле h = (rх+1,63hx)/1,5, при этом :
- h – искомая высота громоотвода стержневого типа;
- rx – радиус защитной зоны на высоте расположения верхней точки дома, который требуется защитить;
- hx – высота защищаемого дома.
Данная схема подходит для вычисления громоотводов, высота которых не превышает 150 м, а этого значения с лихвой хватит на частный дом.
При подборе материала изготовления следует обратить внимание на рекомендуемые величины площади поперечного сечения элементов системы. Значения зависят от уровня электрического сопротивления стали, меди и алюминия. Если ориентироваться на технические характеристики металлов, то лучше выбрать медь. Но стальной профиль значительно дешевле .
Сечение токоотвода заметно меньше, чем у остальных элементов, рекомендуется плавно нарастить его толщину по направлению от молниеприемника к заземлению. Наиболее эффективны в работе системы, все элементы которой выполнены из одного металла.
Необходимо правильно подобрать место для установки громоотвода. Конец молниеприемника должен располагаться выше самой высокой точки на участке, а конус зоны защиты должен закрывать дом и, по возможности, другие постройки во дворе. Дом должен полностью попадать в защитный конус, следовательно, чем дальше от дома смонтирован громоотвод, тем выше он должен располагаться.
Конус зоны защиты от молнии и грозы Дешевле и проще всего смонтировать молниеприемник на крыше, в этом случае не требуется установка специальной опоры требуемой высоты . Не стоит крепить вертикальный штырь молниеотвода по центру крыши. Если расположить его вдоль одной из стен, снижается вероятность того, что молния попадет в кровлю.
Продумайте расположение заземлителя. Во время грозы рядом с этим устройством не должны находиться люди, поскольку в землю будут уходить мощные электрические разряды. Создавая проект, соблюдайте регламентированные расстояния от стен дома, его крыльца и дорожек. Свободный доступ к участку с заземлителем перекрывают ограждением, декоративными посадками, садовыми скульптурами. Рекомендуется установить предупреждающий знак.
Установка конструкции
После того, как сделан расчет и подготовлены материалы, выбрано место установки, можно переходить к монтажу. В первую очередь выполняют земляные работы, устанавливают заземление.
Громоотводы для дачи или частного дома предусматривают установку линейного либо замкнутого заземлителя. В первом случае копается траншея, в которой электроды заземления выстроены в линию и скреплены между собой сваркой. Второй тип заземления подразумевает погружение в грунт треугольной конструкции из трех электродов заземления, соединенных между собой металлической полосой.
Глубина приямка, прямого или треугольного, должна составлять 0,5-1 метр – стержни забиваются в грунт. К месту крепления токоотвода роется глубокая траншея для соединительного отвода для заземляющего контура.
Для того чтобы электрический разряд легко уходил в землю, нужен грунт с хорошими электропроводящими свойствами. Если почва песчаная, то для улучшения электропроводности ее поливают электролитом – солевым раствором.
Пропускать электрический ток может только увлажненный грунт. Можно предусмотреть отвод кровельного водостока на соответствующий участок либо закопать контур заземления на такой глубине, где грунт всегда остается влажным.
Линейный контур заземления Чтобы заземлитель, который вы сделали, на протяжении многих лет соответствовал требованиям, предъявляемым к защитной системе, для изготовления его элементов используется металл с большим запасом по площади сечения . Это связано с тем, что толщина стальных элементов со временем снижается из-за ускоренной коррозии в токопроводящем грунте. Для изготовления конструкции обычно применяется стальной профиль – труба, полоса, уголок.
На следующем этапе работ устанавливается опора для молниеотвода в заранее выбранном месте. Опору прочно закрепляют, чтобы она могла противостоять резким порывам ветра, ударам молнии. На опору крепят стержневой молниеприемник с подходящей площадью сечения. При отсутствии металлопроката требуемой длины, данный элемент сваривают из нескольких отрезков.
В качестве опоры удобно использовать высокое дерево, растущее недалеко от дома. Молниеотвод крепится к дереву при помощи синтетического фала с таким расчетом, чтобы в защитный конус дом попал целиком. Если подходящего дерева нет, громоотвод соединяют с телевизионной антенной на крыше, поскольку ее мачта выполняется из неокрашенного металла. Если антенна закреплена на деревянном шесте, вдоль него прикрепляют проволоку подходящего сечения.
Варианты защиты небольшого дома Если для изготовления молниеприемника выбрана полая металлическая труба, ее верхний торец требуется закрыть заглушкой из того же металла и заварить.
Токопровод в виде катаной проволоки или металлической полосы прочно подсоединяется к молниеприемику, закрепленному на опоре. Проверьте, как проложен токоприемник, нижнюю часть которого приваривают к отводу контура заземления. Правильно смонтированный токоприемник нигде не касается металлических элементов дома. В противном случае электрический разряд молнии пойдет не в заземляющий контур, а в металлическую конструкцию, которая контактирует с токоприемником.
Монтаж токоотвода подразумевает приваривание металлической проволоки или полосы к горизонтальной части контура заземления по всей ее длине. Заземлитель забивается в землю на дно траншей, затем траншеи и приямки засыпают вынутым грунтом.
Уход за конструкцией
Смонтированную из металла молниезащиту следует регулярно осматривать для выявления очагов коррозии. Каждую весну, до начала сезона гроз, проверяют контакты защитной системы. При необходимости их зачищают, поскольку из-за плохого контакта может возникнуть размыкание системы, возгорание при попадании грозового разряда.
Коррозия металла контура Не реже, чем раз в три года, проверяют степень коррозии заземляющего контура, для чего его откапывают и осматривают. Сильно поврежденные коррозией элементы требуется заменить на новые. В противном случае громоотвод в какой-то момент не сможет справиться со своими функциями.
Грамотный расчет и правильный монтаж громоотвода обезопасит ваш дом. Все работы можно выполнить своими силами.
