Как сделать молниеотвод на даче своими руками. Создание громоотвода своими руками в частном доме

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.

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.

Иногда владельцы частных домов задумываются о том, как защитить себя и свой дом от удара молнией. Ведь есть регионы, где интенсивность гроз составляет от 80 часов в год. Поэтому возникает необходимость в установке громоотвода. А это может потребовать дополнительных расходов. Но ведь всегда можно сделать громоотвод на даче или в частном доме своими руками.

Надо понимать, что любой громоотвод будет действовать только на определенном расстоянии и защищать лишь пространство вокруг себя. Необходимо установить его таким образом, чтобы в эту зону вошли все здания, находящиеся на участке, тем самым обеспечив их защиту от попадания молнии .

Различают степень надёжности громоотвода — тип А и тип Б. При этом речь идёт о зоне защиты. Первый тип защищает на 99,55% и определяется как самый надёжный, второй - на 95%. Существует термин «условная граница зоны» — здесь надёжность будет самой слабой.

Защиту зоны можно рассчитать. Параметры будут зависеть от типа и высоты громоотвода. Предположим, на смонтирован одиночный громоотвод-стержень, имеющий высоту (h) 150 метров. Если представить это с помощью схемы, то зона защиты громоотвода выглядит как конус. Рассмотрим формулы и пример расчета:

Зная высоту громоотвода, можно вычислить значения R x , R o и h o .

Для зоны А расчёт будет выглядеть следующим образом: h o = 0,85h; R o = (1,1-0,02)h; R x = (1,1-0,02)*(h-h x /0,85).

Для зоны Б : h o = 0,92h; R o = 1,5h; R x = 1,5(h – h x /0,092).

Где h o — высота конуса, R o — радиус на уровне земли, h x — высота здания, R x — радиус на уровне высоты здания.

Эту формулу можно использовать и для расчёта других неизвестных. Например, нам необходимо узнать высоту громоотвода, но мы знаем значения h x и R x , тогда для типа Б расчёт будет выглядеть так:

h = R x + 1,63h x /1,5.

Провести такой расчёт совсем не сложно, зато это станет гарантией того, что ваш дом надёжно защищён от грозовых ударов молний.

Устройство

Для того, чтобы соорудить громоотвод, необходимы следующие элементы:

• молниеприёмник,
• токоотвод,
• заземлитель.

Молниеприёмник выглядит как металлический стержень. Он будет возвышаться над кровлей и принимать прямые удары молний, обеспечивая защиту дома и выдерживая нагрузки высокого напряжения. Лучше всего в качестве материала подойдёт сталь полосовая или круглая, имеющая площадь сечения не меньше 60 кв.мм. Также есть требования к длине такого молниеприёмника — стержень должен быть больше или равен 20 см. Размещают его исключительно в вертикальном положении. В качестве места лучше всего выбрать самую высокую точку здания.

Токоотвод представляет из себя толстую проволоку диаметром 5-6 мм. Хорошим материалом станет оцинкованная сталь. Располагается токоотвод в месте, где предположительно может ударить молния. К примеру, таким местом может стать конёк или край фронтона. Крепится токоотвод не совсем вплотную к зданию. Необходимо отступить расстояние в 15-20 см. Если же речь идёт о кровле из легковоспламеняющихся материалов, то тут надо быть особенно аккуратным и обязательно оставлять зазор. В качестве крепёжных элементов можно использовать скобы, гвозди или хомуты.

Заземлитель необходим, чтобы в землю. При выборе материала нужно учитывать, что этот элемент должен легко проводить электрический заряд, поэтому выбирать стоит тот материал, который будет обладать минимальным значением сопротивления. Располагают его на некотором расстоянии от крыльца дома — не менее пяти. Также не стоит располагать его рядом с дорожками и другими местами, где часто могут находится люди. Чтобы окончательно убедиться в том, что он не принесёт никому вреда, его можно оградить забором. Отступать от заземлителя необходимо не менее 4 метров, располагая забор по радиусу. При хорошей погоде в нем нет никакого вреда, но во время грозы находиться рядом с ним может быть опасно. Как уже говорилось, заземлитель устанавливается в грунт. Но вот принимать решение, насколько глубоко его ставить, нужно для каждого случая индивидуально. Критерии, по которым это делают, следующие: тип почвы и наличие грунтовых вод.

К примеру, для сухой почвы с низким уровнем грунтовых вод его обычно монтируют из двух стержней, длина которых составляет 2-3 метра. Эти стержни необходимо закрепить на перемычке площадью сечения 100 кв.мм. Далее заготовку закрепляем с помощью сварки на токоотводе и погружаем в грунт не менее чем на полметра.

Если же грунт влажный или торфяной, а грунтовые воды достаточно близко к поверхности и нет возможности забить заземлитель на полметра, то его стоит сделать из металлических уголков, которые погружают в землю горизонтально глубиной на 80 см.

Громоотвод своими руками

Если речь идёт о многоэтажном строительстве, то тут монтаж громоотвода выполняют специалисты. У таких конструкций тоже есть радиус зоны защиты, что позволяет размещать их на каждом здании. Перед установкой проверяют, попадает ли здание под защиту уже существующих громоотводов или же необходимо установить новый.

На даче или в частном доме такие вопросы решаются исключительно самими владельцами. Есть факторы размещения здания, которые могут в какой-то степени обезопасить вас от попадания молний. К примеру, если дом располагается по рельефу в наиболее низком месте. К тому же, принять на себя удар может расположенное рядом с вашим здание, имеющее большую высоту. Да и громоотвод, расположенный на доме соседа, возможно, оградит вас от беды. Поэтому нельзя твёрдо быть уверенным, что дом, на котором его нет, подвержен опасности.

Если вы осмотрели свои и соседние участки и не обнаружили такой защиты, то лучше всего побеспокоиться о её создании самостоятельно. Большую опасность представляют дома, в качестве кровельного покрытия у которых использованы или стальные листы . За привлекательным внешним видом скрывается проблема отсутствия заземления. Как правило, такое кровельное покрытие монтируется на обрешётку из дерева или рубероид, что способствует накапливанию электрического заряда из атмосферы. Разрядиться такое устройство может после грозы при обычном соприкосновении с человеком, пропуская ток в несколько тысяч вольт. Не нужно забывать, что молния может дать искру, от которой так легко воспламеняется дерево.

Чтобы обезопасить себя от пожара и смертельных исходов, заземление необходимо предусмотреть через каждые 20 м. В случае с металлической кровлей, можно обойтись без молниеотвода. Сам кровельный материал станет отличным молниеприёмником.

Дерево в качестве громоотвода

Спасти здание от зарядов молний можно не только установив громоотвод на крыше . Поможет и установка его на высоком дереве, при условии, что оно находится на расстоянии не меньше 3 м от вашего дома и выше его в 2,5 раза.

Для сооружения такой конструкции понадобится проволока диаметром 5 мм. Один её конец необходимо закопать в землю, предварительно приварив к заземлителю. Другой конец проволоки будет молниеприёмником. Его размещают на верхушке дерева.

Если на участке нет высокого дерева, то может помочь мачта с молниеприёмником и двумя стержнями из металла, которые устанавливают на противоположных концах крыши. В качестве токоотвода в этом случае применяют водосток. Важно, чтобы он был выполнен из металла. Но и здесь не стоит забывать про устройство заземлителя.

Важно: При установке заземлителя его сопротивление электрическому току должно быть не более десяти Ом.

Какой бы способ установки громоотвода вы не выбрали, стоит помнить, что его качественный монтаж обеспечит вам комфортное проживание только в том случае, если вы будете периодически проверять его состояние. Для правильной работы необходимо проследить, чтобы все соединения не были нарушены.

Обустройство громоотвода на дачном участке – важное условие безопасности нахождения на нем во время непогоды. Разряды электрического тока огромной силы при наличии громоотвода не оказывают влияние на конструкции дома и остальные элементы, находящиеся в зоне защиты. Однако не стоит думать, что громоотвод препятствует ударам молнии. Все обстоит иначе. Он становится проводником для отвода разряда от дома, уводя ток силой до 100 тысяч ампер в заземлитель.

Варианты устройства громоотвода

Классический громоотвод может выполняться в одном из двух вариантов: в виде одиночного стержня или системы тросов, натянутых между молниеприемниками. Первый вариант обычно применяется для защиты отдельного дома, в то время как второй – для создания безопасной зоны на целом участке. Тросовый громоотвод также рекомендован для зданий, имеющих значительную длину.

Составные части громоотвода

В защите от молний в первую очередь нуждаются дома с крышей из металла или металлочерепицы, так как такие варианты не имеют заземления, поэтому во время грозы накапливают на себе электрические заряды.

В случае с металлической крышей без изоляционного слоя, имеющей толщину покрытия для железа – 4 мм, для меди – 5 мм или для алюминия – 7 мм, возможно упрощенное устройство громоотвода, когда роль молниеприемника берет на себя ее поверхность. В таком случае через каждые 20 метров крыши производится заземление. Здесь нужно учитывать качество кровли, ведь если имеются какие-то разрывы, то нужного эффекта от такого молниеприемника не будет.

В остальных случаях громоотвод должен состоять из следующих элементов:

• молниеприемника (1) в виде тонкого электрода или системы электродов, устанавливаемых над домом на определенной высоте;
• токоотвода (2) – кабеля, соединяющего приемник с заземлением;
• заземлителя (3), уводящего ток в землю.

Молниеприемник

Элементом, в который при наличии громоотвода ударяет молния, является молниеприемник. Выполняется он обычно в виде стержня из стали, меди или другого материала со сходной проводимостью. Не нужно покрывать его краской или лаком, чтобы избежать коррозии, иначе он потеряет нужные свойства.

Площадь сечения: для стали – 50 кв. мм, для меди – 35 кв. мм, для алюминия – 70 кв. мм.

Установить молниеприемники можно с разных сторон или по центру крыши. Если устанавливается несколько молниеприемников, то они соединяются в общую цепь, замкнутую на заземлитель. Стержень можно расположить не только на поверхности крыши, но и на печной трубе или ближайшем высоком дереве. Оптимальной будет высота не более 15 метров. Если он устанавливается на дереве, то крепление производится таким образом, чтобы стержень возвышался над кроной не менее чем на 0,5 м и на 10–15 см выше дома.

Кроме стрежней возможны варианты защитной сетки (арматура толщиной 6 мм) и тросовой системы. Второй способ является более рациональным для дачного дома, так как трос натягивается на высоте выше уровня крыши, а сетка размещается на самой кровле. Трос диаметром не менее 5 мм натягивают по коньку крыши на стойках, после чего опускают вниз, где соединяют его с заземлителем. Таким образом, он выполняет и функцию молниеприемника и токоотвода.

Также в качестве приемников могут использоваться отдельные части строения (водосточные трубы, металлические ограждения). Их применение разрешено, если они имеют сечение большее, чем нужно для нормальной защиты.

Токоотвод предназначен для соединения молниеприемника и заземлителя. Выполняется он из алюминиевого или медного провода большого сечения. Для этих целей подойдет витой провод, который применяется для прокладки воздушных линий электропередач. Крепление токоотвода осуществляется с использованием клеммников, муфт или обжимных трубок.

Расстояние между молниеприемником и заземлителем должно быть минимальным, поэтому провод направляется по прямой вниз. Количество токоотводов зависит от площади дома. Для коттеджей площадью около 200 кв. м рекомендуется устанавливать 2 токоотвода на расстоянии примерно 20 м друг от друга.

Фиксируется он на специальном шесте или непосредственно на стене дома с помощью пластикового крепежа. Для защиты токоотвода можно изолировать его от воздействия окружающей среды при помощи кабель-канала.

Заземлитель

Так как заземлитель нужен для отвода разряда молнии в грунт, то он должен обладать маленьким электрическим сопротивлением. Для этих целей подойдут как дорогие материалы, такие как медь, алюминий, латунь и другие нержавеющие металлы, так и более дешевая обычная сталь. Заземлитель не должен иметь повреждений и следов ржавчины, так как они могут стать причиной уменьшения диаметра стержней из-за разрушения металла.

Для качественного заземления может применяться не один, а несколько стержней, которые погружаются в грунт вдали от дорожек и кровли, особенно если она изготовлена из легковоспламеняющегося материала. В дачных условиях в качестве заземлителя также можно использовать любой крупный металлический предмет, имеющийся под рукой: спинку от старой кровати, чугунною ванну, арматурную сетку и подобное.

Тип заземления зависит от параметров дома и особенностей грунта. Сухой грунт отличается низким уровнем грунтовых вод. Чтобы ток доходил до влажной почвы, необходимо вертикальное заземление. Заземлитель в этом случае выполняется из двух стержней сечением 100 мм и 2-3 м в высоту, вбиваемых на расстоянии 3-4 м друг от друга. Стержни соединяются между собой проволокой, тросом (медный, алюминиевый) или лужеными пластинами железа, к центру которого приваривается токоотвод.

Для влажного грунта характерен более высокий уровень грунтовых вод, поэтому можно не выполнять вертикальное заземление, заменив стержни уголками полосовой стали, водопроводными трубами или другими подобными металлическими элементами. Укладывается горизонтальный заземлитель на глубину 1 м.

В данном случае роль заземлителя может выполнять и токоотвод, уложенный в землю таким образом, чтобы занять как можно большую площадь соприкосновения с почвой. Соединенная конструкция может иметь форму гребешка (буквы Ш) или треугольника. Недопустимо при крепеже проволоки применение ручной скрутки и плоскогубцев, разрешается только обычная или холодная сварка.

Размещению заземлителя нужно уделить отдельное внимание. Это должно быть удаленное от дома и дорожек место, недоступное для детей и домашних животных, желательно огражденное. Минимальное расстояние до дома должно составлять не менее 1 м.

Так как вода является отличным проводником электрического тока, то лучше, если почва вокруг заземлителя будет влажной, тогда разряды будут быстро уходить в землю, не накапливаясь на стержне. Обеспечить дополнительную влажность можно с помощью потока дождевой воды из стока с крыши либо целенаправленным поливом почвы.

Для каждого строения необходимо произвести расчет громоотвода, так как каждая конфигурация способна обеспечить защитную зону различных размеров. Параметры данной зоны можно рассчитать самостоятельно, учитывая особенности и габариты дачного дома.

Одиночный стержень образует защитную зону, которая по геометрии близка к конусу, имеющему угол при вершине примерно 45°. Вершина этого конуса будет находиться в наивысшей точке громоотвода. У молниеприемника тросового типа зона защиты имеет более сложную геометрию, в которой трос служит ребром, а каждый стержень образует свой конус.

Расчет защитной зоны одиночного стержня можно произвести по следующей формуле:

где R – радиус зоны над самой высокой точкой дома, h – расстояние от самой высокой точки дома до пика громоотвода.

Чтобы выяснить, достаточно ли высоты стрежня для защиты определенной зоны на уровне земли, можно воспользоваться следующим расчетом. Допустим, высота конуса будет обозначена h o , радиус на земле – R o , высота здания – h x , радиус на уровне высоты здания – R x , высота стержня – h. Тогда с учетом высоты имеющегося громоотвода и высоты дома неизвестные значения будут вычисляться по формулам:

R x = 1,5*(h-h x /0,92).

На практике расчеты выглядят так: если стержень имеет длину 10 м, то радиус зоны защиты на земле будет составлять 1,5*10 = 15 м, остальные параметры вычисляются аналогично.

Для расчета необходимой длины стержня можно воспользоваться теми же формулами, подставив в них желаемый радиус защитной зоны. В случае со сложной геометрией молниеприемника нужно нарисовать графическую модель дома и громоотвода и высчитать зону защиты геометрическим путем.

Высота громоотвода не должна превышать 12 м, поэтому, если не удается уложиться в данные ограничения, используя одиночный стержень, для расширения защитной зоны рекомендуется использовать несколько мачт.

Установка громоотвода

Чтобы установка громоотвода была осуществлена правильно, стоит придерживаться следующей методики:

1. Измерить высоту крыши и определить ее геометрию. Для наглядности начертить схему, по которой можно определить будущую защитную зону.
2. Определиться с типом молниеприемника. Для квадратных домов достаточно одиночного стержня, для длинных строений оптимально применение тросовой системы.
3. Произвести расчет защитной зоны и определить нужную высоту стержня (стержней). Минимальное сечение молниеприемника должно соотноситься с его высотой в пропорции 5 кв. мм на метр.
4. Определить точку крепления молниеприемника и зафиксировать его на крыше или стене.
5. Выкопать яму для заземлителя и поместить его на нужную глубину.
6. Соединить между собой заземлитель и молниеприемник.
7. Проверить громоотвод мультиметром. Его сопротивление не должно превышать 10 Ом.

Обустроить громоотвод можно и на дереве, которое в 2,5 раза выше дома и располагается на расстоянии не менее трех метров от него. Молниеприемник в таком случае крепится на длинном металлическом шесте, фиксируемом на дереве с помощью хомутов из синтетического фала. Соединение с заземлителем осуществляется проволокой не менее 5 мм в сечении.

Дальнейшая эксплуатация

Установленный громоотвод не нуждается в особом уходе. Его нужно лишь периодически проверять на отсутствие повреждений и качество металлических соединений. Если стержень молниеприемника уменьшился в диаметре или места стыков потеряли целостность, то данные элементы требуют замены. Место расположения заземлителя также должно подвергаться проверке, а земля вокруг него поддерживаться во влажном виде.

«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!

Удар молнии в дом нельзя назвать красивым

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.

Тросовый молниеприемник удобно разместить на коньке

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.

Фальцевая кровля в качестве молниеприемника

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.

На практике это сделать непросто, так как под настилом не должно быть легковоспламеняющихся материалов, тогда как обрешетка чаще всего делается из дерева.

Более того, придется обеспечить соединение токоотвода с каждым отдельным листом покрытия, что трудоемко. Такой вариант подходит для фальцевой кровли, где листы металла уже надежно соединены. Воспламенение обрешетки при этом невозможно, если покрытие уложено на обрешетку из металла.

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.

Токоотвод размещают так, чтобы он соединял молниеприемник и заземлитель по кратчайшему пути.

При этом не допускается выполнение острых изгибов, что может привести к искровому разряду и воспламенению на данном участке. С этой же целью проводник размещают на расстоянии не менее 100мм от поверхностей горючих материалов стен и других элементов постройки.

Требования к заземлителю

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.

Таким образом, чем выше мы разместим молниеприемник, тем больше получится площадь защищаемой поверхности.

В любом случае, частный дом должен попадать полностью в зону конуса защиты. Очень желательно, чтобы все постройки во дворе были защищены по тому же правилу. Таким образом, удобно разместить молниеприемник на крыше дома. Закрепить штырь бывает проще на одной из сторон здания чем по центру, при этом вероятность попадания молнии в кровлю снижается.

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.

Учтите: электрический контакт всей системы проще обеспечить, изготовив все три составляющие молниеотвода из одного материала.

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.