Громоотвод на крыше дома. Как сделать громоотвод на даче своими руками. Цены на молниезащиту и заземление

Удар молнии представляет серьезную опасность для частного дома. Как известно, молния чаще всего бьет в самую высокую точку в округе. Если в данный момент эта точка – ваш дымоход, могут возникнуть проблемы во время ближайшей грозы. Для небольшого дома защиту от удара молнии можно соорудить без помощи профессионалов. Для того, чтобы установить громоотвод в частном доме своими руками вам понадобится немного времени, калькулятор, лопата и сварочный аппарат.

Перед тем как начинать разработку молниезащиты для своего дома или дачи, нужно разобраться, что такое громоотвод в принципе и как организовать его установку. Молниеотвод – система проводников, которые отводят электрический разряд в землю так, чтобы он не причинил вреда защищаемому объекту. Задача любого громоотвода – оградить здание от попадания в него молнии. На этом видео с громоотводом в действии можно прочувствовать всю мощь стихии.

Металлическая кровля наиболее опасна

Залог защиты от молнии – комплексный подход

Молниезащита частного дома – достаточно широкое понятие. Прежде всего, она подразделяется на два подвида: внешнюю и внутреннюю. Только комплексный подход и правильное устройство как внешней, так и внутренней защиты гарантирует безопасность дома.

Внешней составляющей молниезащиты является громоотвод. В зависимости от конструкции молниеприемника различают несколько разновидностей:

• стержневой;
• тросовый;
• сетчатый.

Самым популярным видом громоотводов для частного дома является стержневой. Это обусловлено простой конструкцией и легкостью изготовления своими руками. Тросовый молниеотвод представляет собой один или несколько металлических канатов, натянутых на опорах над крышей дома. Не менее эффективным типом молниеотвода является сетчатая конструкция. Это металлическая сетка с заземлением, которая порывает крышу по всей поверхности.

Внутренняя молниезащита должна обезопасить дом, его жильцов и все, что в нем находится от последствий удара молнии. Разряд такой мощности не может пройти бесследно, даже если на его пути встанет хороший громоотвод. Образуется сверхмощное электромагнитное поле, в зону действия которого попадают все проводники, чаще всего – инженерные коммуникации: газопровод, водопровод, отопительная система. Возникает сильное перенапряжение.

Для внутренней защиты здания и электроприборов устанавливают специальный аппарат – ограничитель перенапряжений или УЗИП – устройство защиты от импульсных перенапряжений. Это оборудование в комплексе с качественной наружной молниезащитой сделают дом защищенным от удара молнии.

Внутренняя молниезащита также важна

Из чего состоит молниеотвод

Для того чтобы собственноручно спроектировать, изготовить и установить защиту от грозы в своем доме, нужно разобраться, из каких элементов она состоит. Молниеотвод в частном доме состоит из нескольких составляющих:

• заземлитель.

Простым языком принцип действия молниезащиты можно описать так: молниеприемник «собирает» все молнии в зоне своего действия и направляет их по токоотводу в землю.

Молниеприемник – та часть громоотвода, которая первая принимает на себя удар молнии. Самым распространенным вариантом самодельных громоотводов является стержневой тип. В зависимости от размеров и конфигурации дома, он может быть установлен на крыше или на отдельно стоящей опоре.

Стержневой молниеприемник на крыше

Токоотвод – проводник, который направляет молнию в землю. Он представляет собой медный, стальной или алюминиевый провод. Главное условие – токоотвод не должен соприкасаться с другими металлическими частями дома.

Заземлитель – металлические прутья, которые отводят ток в землю. Чаще всего заземлитель имеет вид трех длинных отрезков профиля, вкопанных в почву. Между собой они соединяются треугольником. Все элементы молниезащиты в частном доме соединяются между собой при помощи сварки. Если такой возможности нет, используют болтовое соединение.

Подготовка к самостоятельной установке громоотвода

Самым простым этапом организации молниезащиты является ее установка. Куда более ответственными считаются подготовительные работы: расчеты, выбор места и материалов. Отсутствие критических ошибок на этом этапе гарантирует 60% успеха. Именно поэтому не следует преуменьшать важность тщательной и скрупулёзной подготовки.

Схема отведения ударов молнии

Формула для точного расчета

Не нужно полагать, что любой длинный обрезок арматуры, установленный на крыше дома и соединенный с землей проводом защитит жилище от удара молнии. Громоотвод – конструкция достаточно сложная и чрезвычайно ответственная. Перед тем как сделать молниеотвод в частном доме, необходимо произвести все расчеты, оценить риски и учесть все мельчайшие нюансы.

Для расчета не нужно изучать пособие по электромеханике и вспоминать правило буравчика. Задача – подобрать необходимый размер громоотвода, чтобы обеспечить защиту на нужной вам площади. Если точно просчитать зону действия по формулам, можно добиться защиты 98%, что исключает попадание молнии в дом.

Если речь идет о молниеотводе стержневого типа, который идеально подходит для защиты небольшого дома или дачи, зона защиты имеет форму конуса. Расчетными методами были получены коэффициенты, которые используются для определения необходимой высоты громоотвода.

h = (rх+ 1,63hx)/1,5, где h – высота стержневого молниеотвода;hx – высота защищаемого здания;rx – необходимый радиус зоны защиты на уровне верхней точки защищаемого здания.
Эта формула верна для громоотводов высотой не более 150 м, что более чем достаточно для устройства молниезащиты частного дома.

Выбор материала для громоотвода

Перед тем как сделать громоотвод на даче или у себя дома, нужно определиться с материалами. Металл для изготовления имеет большое значение. На сегодняшний день его делают из стали, меди или алюминия. Разница значения сопротивления этих материалов обуславливает разную необходимую площадь поперечного сечения.

Чтобы отобразить свойства всех трех видов наглядно, данные внесены в таблицу:

Минимальные размеры проводников при использовании разных материалов

Из таблицы видно, что лучше всего с задачей справляется медь. Дешевле делать громоотвод своими руками из стального профиля. Токоотвод имеет меньшее сечение, нежели остальные элементы молниезащиты. Правильно будет постепенно наращивать его толщину от молниеприемника к заземлению. Лучше всего использовать один и тот же металл для всей конструкции.

Медь – самый надежный материал

Место установки громоотвода и заземлителя

Не менее важно правильно подобрать место для установки. Громоотвод должен быть самой высокой точкой на участке. Не забывайте про зону защиты в форме конуса. Следите, чтобы весь ваш дом попадал в эту зону. Получается, что чем дальше от дома находится защита, тем выше он должен быть.

Из экономических соображений разумней располагать громоотвод на крыше дома, тогда не придется тратиться на дополнительное сооружение высокой опоры. Профессионалы не рекомендуют устанавливать молниеприемник по центру крыши, лучше закрепить его на одной из стен. Так вероятность того, что на пути молнии станет какой-то элемент кровли снижается.
Отдельно следует подумать о размещении заземлителя. В тот момент, когда разряд огромной мощности будет уходить в землю, около заземлителя не должно быть никого. Поэтому ограничивается минимальное расстояние от заземляющего контура до стены дома – 1 м, и до пешеходных дорожек и тротуаров – 5 м. Расположите заземлитель в укромном месте, сделайте ограждение или установите предупреждающий знак.

Опора должна быть надежно закреплена

Алгоритм установки молниеотвода

После того как все необходимые расчеты выполнены, место установки выбрано, а нужное количество подходящего материала закуплено, можно приступать к сооружению молниезащиты. Установка производится в несколько этапов. Основным монтажным работам предшествуют земляные. Подробную инструкцию о том, как сделать громоотвод в частном доме можно посмотреть в видео:

Видео:Громоотвод частного дома

Обязательные работы по заземлению

Несмотря на то что громоотвод располагается на высоких опорах, начинать его установку следует с земли. Первым делом нужно вырыть яму для заземления. До того как сделать громоотвод на даче или на приусадебном участке, определитесь с типом заземления.
Заземлитель замкнутой формы представляет собой три металлических стержня, сваренных треугольником при помощи металлической полосы. Для такого типа заземления придется вырыть яму соответствующей формы и глубины. Линейный тип заземления требует для установки наличия траншеи. Электроды заземления устанавливаются в одну линию и соединяются сваркой.

Для замкнутого заземлителя яма будет выглядеть так

Не стоит рыть яму глубиной равной длине электродов. Достаточно углубиться в грунт на 0,5-1 м. Стержни заземлителя все равно нужно будет забивать в землю. Проанализируйте в каком месте токоотвод будет встречаться с землей и соедините эту точку с местом залегания заземлителя глубокой траншеей.

Внутренняя система молниеотведения тоже должна быть заземлена. Щиток соединяется с заземлителем длинным проводом, который прокладывается под землей. Для этих целей нужно вырыть еще одну траншею, соединяющую будущий заземлитель с устройством защиты от перенапряжений.

Позаботьтесь о грунте. Чтобы ток легко уходил в землю, почва должна иметь высокий показатель электропроводности. Песчаные грунты не могут похвастаться таким свойством. Часто почву в районе заземления искусственно пропитывают раствором соли, чтобы поднять этот показатель.

Порядок основных работ

Конструкция заземления проста, но должна отвечать всем требованиям надежности и безопасности эксплуатации. В качестве заземлителя в домашних условиях используйте несколько длинных отрезков стального профиля: уголок, полоса, труба. Они соединяются между собой очень прочно – сваркой. Материал для заземлителя следует брать с большим запасом. Находясь под землей во влажной среде, металл легко поддается коррозии, ржавеет, разрушается и уменьшается в размерах.

Установите опору для молниеотвода в выбранном месте. Она должна быть устойчивой и прочной, чтобы защита от молнии не упала и не сломалась от сильного ветра еще до того, как начнется гроза.

Подготовьте стержневой молниеприемник нужной длины, которую вы вычислили по формуле. Если у вас не нашлось одного длинного отрезка металлопроката, ничего страшного. Можно соединить сваркой несколько частей. Если в качестве громоотвода вы взяли полую трубу, заглушите ее край металлической пробкой и заварите. Установите молниеприемник на опору.

Молниеприемник нужно надежно закрепить

Провод подходящего диаметра и длины нужно очень надежно подсоединить к молниеприемнику. Вместо толстой проволоки можно использовать стальную полосу. Она тоже достаточно гибкая и не хуже справляется с отводом разряда по контуру заземления.

Токоотвод должен быть изолирован от металлических частей кровли

Проконтролируйте, чтобы контур заземления по всей длине не соприкасался с металлическими частями дома. Как известно, ток движется по пути наименьшего сопротивления. Неправильная организация молниезащиты может пустить разряд молнии в 200 000 А в другом направлении.

Токоотвод должен привариваться к заземлителю не только в месте их соединения, но и по всей длине заземлителя, уходя в почву. Заземлитель забейте в землю, а яму и все траншеи – засыпьте.

Регулярный уход за молниеотводом

Молниеотвод – конструкция, выполненная из металла. А металл крайне плохо переносит агрессивное воздействие окружающей среды. Чтобы ваш громоотвод не покрылся ржавчиной и не потерял своих свойств, нужно регулярно проводить осмотр и проверку системы.

Изначально на этапе монтажа все болтовые соединения нужно заизолировать и защитить от коррозии специальным составом. Повторять эту процедуру следует ежегодно. Сварные соединения нужно покрыть краской для защиты.

Проверяйте систему по всей длине

Весной, до начала сезона грозовых дождей, желательно провести визуальный осмотр всего контура, проверить контакты, при необходимости, зачистить их от окиси. Плохой контакт в контуре громоотвода очень опасен и может вызвать размыкание системы или возгорание.

Подземную часть молниезащиты тоже следует контролировать. Делать это можно не ежегодно, но не реже одного раза в три года. Заземлитель и токоотвод откапываются и проверяются на предмет повреждений и коррозионных разрушений. Иногда ржавчина так «съедает» металл, что некоторые элементы заземлителя приходится менять.

Важно понимать, что лучше не установить защиту вообще, чем сделать это неграмотно. Когда речь заходит о таком высоком напряжении и силе тока, любая ошибка может стать фатальной. Если вы не уверены в своих силах и сомневаетесь, что сможете установить громоотвод в частном доме своими руками, лучше не рискуйте, а обратитесь за помощью к профессионалам.

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.

Технические мероприятия, определяемые как молниезащита загородного дома согласно требованиям ПУЭ должны рассматриваться с учётом особенностей их реализации в каждом конкретном случае. И, действительно, лишь редкие частные постройки располагаются вблизи высотных сооружений с размещённым на них устройством молниезащиты. Многие из таких строений находятся в изолированном положении и требуют особой защиты от молнии, которая чаще всего разряжается в одиночные объекты.

Нормативы

Согласно действующим нормативам (СНиП, в частности) все загородные жилые постройки относятся к 3-му классу пожаробезопасности и подлежат обязательному оборудованию грозозащитным оборудованием.

При этом обустройство эффективной молниезащиты коттеджа, например, должно быть предусмотрено ещё на стадии подготовки строительного проекта. Такой подход к решению вопроса позволяет получить надёжную систему предупреждения пожара, естественным образом интегрированную в архитектуру возводимого дома.

Однако многие владельцы уже готовых частных строений хотели бы защитить свой дом самостоятельно, что требует определённых знаний и навыков. О том, как грамотно и без излишних проблем смонтировать эффективную молниезащиту своими руками и пойдёт речь дальше.

Что надо учитывать при установке

Тип и эффективность действия молниезащиты, выбираемой индивидуально для каждой сельской постройки, зависит от ряда факторов. Вот важнейшими из них:

• техническое состояние частного дома;
• его расположение по отношению к другим объектам;
• качество грунта в месте расположения защищаемого частного строения, обеспечивающее хорошее заземление всей конструкции в целом.

В случае ветхого и плохо защищённого от воздействия природных факторов строения вероятность его поражения грозовым разрядом резко возрастает, что потребует от владельца дополнительных приспособлений для молниезащиты.

Близкое расположение высотных объектов

С другой стороны, даже совершенно новые частные дома могут подвергнуться влиянию молнии, если они располагаются в непосредственной близости от антенных вышек, крупных и высоких деревьев или столбов.

Все перечисленные высотные объекты являются хорошей целью для грозового разряда и обладают так называемым «экранным эффектом», в зону которого попадает и расположенный поблизости жилой дом. При расчёте размеров мачты молниеприёмника наличие поблизости таких объектов обязательно учитывается.

Состояние почвы

Качество грунта в месте расположения дома очень важно с точки зрения эффективности используемого в составе молниезащиты заземлителя, защитное действие которого основано на стекании разрядного тока в почву.

В тех случаях, когда на даче или в месте расположения загородного частного дома грунт обладает низкой электропроводностью, необходимо заранее побеспокоиться об искусственных мерах её повышения. Сделать это удаётся за счёт добавления в почву водного раствора поваренной соли или других химикатов.

Компенсировать недостаточную электропроводность грунта также удаётся за счёт снижения сопротивления токоотвода и заземлителя, к которым подсоединяется молниеотвод в частном доме.

Однако этот вариант повышения эффективности молниезащиты, как правило, приводит к увеличению издержек на расходные материалы и удорожанию всей системы в целом.

Особое внимание выбору надёжной молниезащиты должно уделяться в ситуации, когда в непосредственной близости от частного дома имеется естественный водоём или ключевой источник. В районах с показателем грозовой активности более 40 часов в год риск поражения в этом случае будет максимален.

Конструкция молниеотвода

Для того чтобы для частного загородного дома самостоятельно, необходимо ознакомиться с принципом работы молниезащиты.

В момент грозового разряда молния попадает в приёмное устройство (металлический штырь, трос или сетку), после чего она отводится по специальной стальной ленте непосредственно на заземлитель.

В этой части защитной цепочки происходит стекание тока в грунт, сопровождающееся резким падением мощности электрического заряда.

Таким образом, самостоятельное обустройство молниеотвода для частного дома предполагает изготовление следующих обязательных элементов защиты от грозы:

• молниеприёмника штыревого или сетчатого типа;
• надёжного токоотвода (спуска);
• заземляющего устройства (контура заземления молниезащиты).

Типовой штыревой молниеприемник изготавливается в виде толстого стального прутка сечением порядка 10-20 миллиметров и длиной около 2,5 метров. При монтаже штырь надёжно крепится в любой высоко расположенной точке кровли таким образом, чтобы его заострённый конец возвышался над этим местом не менее чем на 2 метра.

Обратите внимание, что в качестве точки крепления может быть выбран либо конёк крыши частного дома, либо труба, отводящая дым.

Сразу оговоримся, что указанный вариант молниеприёмника идеально подходит для . В том случае, когда крыша частного дома закрыта шифером, в качестве приёмника рекомендуется использовать натянутый вдоль конька и надёжно закреплённый на изоляционных опорах металлический трос.

Для черепичных крыш наиболее оптимальным решением является укладка по всей их площади специальной сетки молниезащиты с системой отходящих от нее проводов.

Такие токоотводы (или спуски) изготавливаются из проволоки диаметром не менее 0,6 сантиметра или полосы из того же металла с типоразмером 2х30 миллиметров.

При монтаже они прокладываются вдоль стен строения, а затем привариваются с одной стороны к молниепримнику, а с другой – к контуру заземления, изготавливаемому по типовой схеме (смотрите ПУЭ).

Порядок обустройства молниеприёмника

Устройство молниезащиты для загородного частного строения лучше всего начать с изготовления молниеприёмника. При этом сам штырь молниезащиты надёжно закрепляется на самой высокой точке строения (на трубе или на деревянной антенной мачте). В случае использования сетки она укладывается по всей площади кровли с образованием ячеек размерами не более 12х12 метров (эта величина выбирается исходя из габаритов кровли и требуемого качества молниезащиты).

В местах пересечения провода сетки крепятся на сварку, а затем фиксируются на кровле дома с помощью специальных держателей, хорошо изолированных от материала покрытия.

По нижнему краю сетки устраивается несколько контактных площадок, предназначенных для подключения системы токоотводов (в типовой проект молниезащиты обычно закладывается по два спуска на каждую стену дома).

Часть сеточной конструкции молниезащиты, примыкающей к дымовой трубе, может быть оформлена в виде петли соответствующего размера, которая накидывается на неё сверху, а затем присоединяется к основе.

Подготовленное таким образом отводящее молнию устройство обеспечит качественную молниезащиту любой неметаллической кровле частного дома.

Отметим также, что для изготовления штыревого молниеприемника должен использоваться не поддающийся окислению материал (оцинкованная сталь или медь), поскольку красить его не допускается требованиями нормативов. В том случае, когда такие громоотводы изготавливаются из стальной полой трубы – один из её концов наглухо заваривается.

Порядок изготовления заземлителя

Основное назначение заземления молниезащиты – обеспечение идеальных условий для растекания разрядного тока в землю.

Выполнение этого требования возможно лишь при минимальном электрическом сопротивлении всей конструкции заземлителя, изготавливаемого из набора металлических заготовок. Как правило, он сооружается из 3-х толстых стальных прутков или профилей длиной не менее 2,5 метров, забиваемых в землю неподалёку от дома (не ближе 5-ти метров) .

Эти заготовки фиксируются в грунте таким образом, чтобы их вершины образовывали правильный треугольник со сторонами длиной порядка 1,2 метра.

После этого они соединяются между собой на сварку с помощью перемычек соответствующей длины, образуя прочную и надёжную заземляющую конструкцию.

Полученное таким образом сооружение может использоваться в качестве защитного заземления частного дома. В случае, когда заземление дома уже имеется, его можно объединить с заземлителем молниезащиты в одну систему.

Дачный участок должен быть местом отдыха, а настоящий отдых невозможен без ощущения безопасности. Оно должно присутствовать постоянно, даже в непогоду. Одним из приспособлений, которое позволит обезопасить себя и семью от удара молнии, является громоотвод. Соорудить его не составит особого труда, если точно придерживаться всех рекомендаций, которые будут изложены в статье.

Подготовительные расчеты

Стоит понимать, что каждое устройство имеет свои ограничения по способу и зоне действия. Это относится и к громоотводу. Последний способен защитить только определенную территорию, которую важно правильно рассчитать при проектировании. Чаще всего громоотвод представляет собой мачту определенной высоте. Если посмотреть на нее сверху, то верхушка мачты будет центром окружности, которая и является зоной защиты громоотвода. Это зона имеет максимальную площадь только на уровне земли и уменьшается к верхушке мачты, образуя при этом конус. В расчет берется и вторая окружность, которая образуется на уровне кровли и должна покрывать всю верхушку здания. Зная, что собой представляет зона покрытия, можно легко произвести расчеты требуемых параметров громоотвода для конкретных условий.

Принято считать, что громоотвод обеспечивает защиту в двух зонах. Одна считается наиболее надежной, а вторая имеет уровень безопасности в 95%. Для каждой из этих зон есть свои формулы, которые позволяют получить требуемые цифры. Переменными, которые берутся во внимание является высота воображаемого конуса, которая обозначается как hy. Выше было сказано, что необходимо знать зону защиты на уровне кровли, поэтому в формулах фигурирует также высота конструкции, которую можно обозначить как hc. Радиус зоны защиты громоотвода на уровне земли можно обозначить как Rс, а на уровне кровли Rз. Для проведения расчетов не хватает переменной, которая бы указывала на общую высоту мачты громоотвода, она обозначается как hг. Имея все данные, можно вывести высоту воображаемой фигуры:

• hy=0,85×hг.

Зная общую длину мачты, легко определиться с окружностью, которая находится под защитой громоотвода на уровне земли:

• Rс=(1,1-0,002)×hг.

Также есть простая формула для определения безопасной окружности на уровне кровли здания:

• Rз=(1,1-0,002) × (hг-hc÷0,85).

Для второй зоны безопасности с меньшим процентом защиты формулы немного отличаются:

• hy=0,92×hг;
• Rс=1,5×hг;
• Rз=1,5×(hг-hc÷0,92).

Для каждого этапа расчетов необходимо уделить достаточно времени, чтобы конструкция громоотвода выполняла свою роль.

Процесс монтажа

Если постараться просто описать строение громоотвода, то общую схему можно наблюдать на иллюстрации выше. Предусмотрено наличие трех основных составляющих системы громоотвода. Первым из них является молниеприемник. Его задача полностью отражена в названии. Он принимает на себя первый удар. Полученный импульс не может быть накоплен, поэтому его необходимо рассеять и делается это в землю, куда закладывается заземляющий контур. Оба этим модуля соединяются проводником подходящего сечения.

Контур

Первым делом можно смонтировать заземляющий элемент для громоотвода, т. к. для этого не нужно находиться на высоте. Общая схема сборки такого рассеивателя для громоотвода схожа с той, которая используется для обычного заземления в доме на даче. Первым делом выбирается место, где будет расположена конструкция. Этого нельзя делать впритык к зданию, т. к. импульс от громоотвода может оказаться настолько сильным, что уйдет в сеть питания на даче. Если один контур заземления уже есть, то от него также необходимо удалиться хотя бы на четыре метра. При этом стоит следить за тем, чтобы контур заземления находился по кратчайшему пути по отношению к молниеприемнику громоотвода. Чтобы еще больше обезопасить посетителей дачи, лучше выполнить небольшое ограждение или оставить указатель, который будет предупреждать о том, где лучше не ходить во время грозы.

Процесс монтажа конструкции контура заземления простой и понятный. Первым делом необходимо определить примерное расположение грунтовых вод вокруг дачи, где будет установлен громоотвод. Если до них больше трех метров, тогда сооружается стандартная конструкция заземления для громоотвода, которая представляет собой три больших прута с диаметром в 12 мм и длиной в 3 метра. Перед тем как их смонтировать, необходимо сделать небольшой приямок на глубину в 0,8 метра. Только после этого пруты забиваются практически на всю свою длину. Расположить их нужно треугольником. Небольшая часть прута остается на поверхности, чтобы к ней можно было приварить полоску металла.

Если точно известно, что грунтовые воды на даче находятся близко к поверхности, тогда монтаж заземления для громоотвода осуществляется без использования длинных штырей. Из металлической планки изготавливается прямоугольник, который вкапывается в землю на глубину в 0,8 метра. Стоит сказать, что металлическая шинка в этой конструкции должна иметь площадь сечения не меньше 100 мм 2 .

Молниеприемник

Следующим элементом громоотвода, который можно смонтировать является мачта. Ее высоту можно определить с помощью формул, которые приводились выше. Так как установка мачты осуществляется на крыше, то работать необходимо в сухую погоду без ветра. Для установки молниеприемника необходимо выбрать высшую точку на кровле. В некоторых случаях высота громоотвода получается большой, что требует дополнительного укрепления мачты. Сделать это можно с использованием обычных тросов, которые монтируются в качестве растяжек для громоотвода.

Важным требованием к молниеприемнику громоотвода является его монтаж точно в вертикальной плоскости. Для этого можно использовать один или несколько пузырьковых уровней. Установить громоотвод можно на мачту, но стоит понимать, что металлическая часть мачты должна быть изолирована от кровли, т. к. разряд может уйти не в том направлении, куда это нужно. Для молниеприемника можно использовать круглую или прямоугольную арматуру. Значение имеет только ее сечение, которое не должно быть меньше 60 мм 2 . Если сечение будет занижено, тогда сопротивление проводника возрастет и он может не выполнить своего предназначения.

Токоотвод

Две крайние составляющие громоотвода готовы, теперь их необходимо объединить в общую систему. Для этого потребуется установка токоотвода. Лучшим материалом для токоотвода является медь, но найти изделие требуемого сечения проблематично и довольно дорого, поэтому чаще всего используется стальная проволока, покрытая цинком. Последний защищает ее от быстрой коррозии, причиной которой являются осадки. В этом случае потребуется проволока с диаметром в 6 мм.

Совет! Допускается использование квадратного или прямоугольного проводника, но площадь его сечения должна быть не меньше той, что у стальной проволоки с указанным диаметром.

Проще всего и правильнее всего прокидывать токоотвод по выступу кровли, которым является конек. Если молния ударит не в мачту, а в саму кровлю, то с большой вероятностью она попадет именно в токоотвод. На фотографии выше видно, что размещать проводник громоотвода нельзя впритык к настилу кровли. Для него применяются специальные держатели, которые способны приподнять проволоку над кровлей на 20 см. Сами стойки фиксируются к настилу через диэлектрические прокладки, которые исключают уход разряда в кровельный настил или стропильную систему.

Совет! При работе на крыше во время установки элементов громоотвода важно позаботиться о личной безопасности, используя страховочные тросы.

Лучше не выполнять монтаж громоотвода самостоятельно. Помощник может подавать требуемые элементы, а также следить за страховочными тросами. Важно также правильно подобрать обувь, которая не будет скользить по кровельному настилу.

Когда токоотвод будет полностью протянут по кровле, его необходимо соединить с контуром заземления. Опускать токоотвод лучше по стене здания, используя для этого какой-либо изолятор, чтобы закрыть его хотя бы на рост человека. После соединения всех элементов систему можно считать рабочей. Наглядно процесс монтажа показан в видео ниже.

Исключением для монтажа громоотвода может стать случай, когда дом на даче находится вблизи какой-либо вышки или другого высокого здания. Если рядом с дачей проходят линии электропередач, то они также могут стать естественной защитой от попадания молнии. Но в этом случае важно позаботиться о хорошем заземлении вместо громоотвода. Последнее должно быть спроектировано так, чтобы разряд, который может пойти по линии питания ушел в землю. Кроме того, потребуется установка специальных блоков молниезащиты. Они представляют собой плавкие предохранители, которые перегорают при прохождении большого электрического разряда.

Резюме

Громоотвод является важной мерой предосторожности, которую стоит предусмотреть даже в тогда, когда неизвестны конкретные случаи попадания молнии в жилые дома в конкретной местности. За металлической конструкцией требуется периодический уход. Если основным материалом для сооружения служила сталь, тогда ее можно окрасить «Гальванолом». Каждый сезон необходимо проверять места соединения каждого из модулей, чтобы быть уверенным, что разряд уйдет в требуемом направлении. Если нет желания возиться с размещением громоотвода на крыше, то его можно соорудить на дереве, если оно расположено на подходящем расстоянии от дома. В этом случае прокладка всех коммуникаций осуществляется по стволу.

Историческая справка или Кто изобрел громоотвод? Громоотвод (или молниеотвод) — механизм, который устанавливается на сооружения и выполняет функцию защиты от удара молнии. В простонародье также известный как «громоотвод».

Общепринято, что громоотвод это изобретение Бенджамина Франклина, которое он сделал в 1752 году, однако также есть доказательства, что подобные конструкции существовали и до этой даты (например, высокие мачты древних храмов в Древнем Египте, также были сооружения и у храма царя Соломона в Иерусалиме, Невьянская башня, бумажные змеи Жака Рома). В России первые громоотводы были созданы М. В. Ломоносовым и Г. В. Рихманом в 1753 г.

В данной статье мы расскажем о том, что такое громоотвод и как он работает, кто изобрел громоотвод и как сделать громоотвод для дачного дома своими руками.

Разряды молний крайне опасное явление природы, в особенности, в ситуации, когда сооружения находятся на открытых территориях, именно потому, чтобы обеспечить спокойствие и безопасность своей семьи, необходимо установить громоотвод. Установка громоотвода не потребует огромных временных затрат, но, в конечном итоге, вы будете уверены, что постройки надежно защищены от различных погодных неприятностей.

Необходимые средства и строительные материалы

Для монтажа громоотвода в частном доме потребуется:

• штырь для молниеприемника;
• металлическая проволока из меди или алюминия сечением 6 мм и гофра для токоотвода;
• нержавеющая сталь для подготовки заземления;
• сварочный аппарат;
• пила с диском по металлу;
• дрель- электрическая;
• мультиметр;
• кувалда или молоток;
• лопата штыковая;
• гаечные ключи;
• болты М8 или М10;
• дюбеля;
• хомуты для крепежа;
• мощный деревянный шест;
• держатели.

Этап подготовки

Планирование надо начинать с определения высоты конструкции. Верх стержня молниеприемника необходимо расположить до 12 метров над землей.

Необходимо учесть, что сооружения, предназначенные для защиты строений от ударов молний, охраняют здания только на ограниченном участке. Защищенным может считаться пространство вокруг самого сооружения. Поэтому при постройке громоотвода необходимо это учитывать и строить их так, чтобы под защиту попадали все объекты, располагающиеся на участке.

Существует два типа конструкций:

• Тип А
• Тип Б

Громоотводы типа А создают защиту на 99%, что делает их наиболее эффективными по защите от молний конструкциями.

Сооружения типа Б по сравнению с сооружениями типа А обладают меньшей эффективностью и в результате защищают строение только на 95%.

Важно! Зона безопасности, которую создает молниеприемник, будет в радиусе 1,5 размеров высоты мачты.

То есть, при высоте 10 метров громоотвод прикроет площадь в диаметре в 30 метров. Если необходима защита большего по размерам участка с постройками, то постройка двух или трех мачт, равномерно расположенных по территории участка, поможет решить проблему молниеотведения. Громоотводу необходимо быть на высоте более 2 –х метров от поверхности , для эффективного выполнения функции защиты дома от молний.

Подбор места установки заземления

Контур заземления необходимо расположить на расстояние до 1-го метра от фундамента постройки, которую будет защищать громоотвод, и в нескольких метрах от тротуаров и крыльца. Место заземления во время грозы представляет опасность, потому необходимо расположить его так, чтобы не подвергать риску домочадцев и гостей. Лучше всего будет найти место для нее у стены или забора, огораживающего дом. Один из вариантов — это расположить вокруг зоны заземления какую-либо клумбу или другую композицию из валунов, камней и т.д.

Наиболее подходящие материалы для составляющих:

Также необходимо заранее определить и пометить места расположения всех элементов конструкции.

Установка конструкции

• Установка заземлителя.

После проведения разметки, при помощи лопаты создается яма в форме треугольника – каждая сторона которой должна быть не менее 1200 мм, глубиной – 600 — 700 мм. От вершины треугольника по направлению к стене дома прокладывается траншея. В конечной точке будет подходить окончание токоотвода.

На окончаниях вертикальных частей элементов заземления срезаются болгаркой уголки, затем заостренными концами вгоняются в грунт на глубину от 2-х метров тяжелой металлической кувалдой. При вкапывании заостренных концов заземления в землю необходимо наносить удары кувалдой строго вертикально дабы не погнуть контрукции.

С использованием сварочного аппарата привариваются куски из того же материала, из которых и формируют металлический треугольник в траншеях.

• Установка молниеприемника (Громоотвода).

Для установки молниеприемника можно использовать два способа:

Токоприемник укладывается на крышу, а затем на стену вертикально вниз и крепится к крыше и стене полукруглыми пластиковыми или металлическими зажимами. Нижняя часть токовой мойки должна быть закреплена на заземлении, выведенном из стены дома.

Для этого в заземляющей пластине делается дырка, в которую устанавливается болт с шайбой, гайкой и контргайкой. Зачищенный (острый) конец токоотвода зажимается при помощи шайбы, гайки и болта, вместе с обмотанной витой парой вокруг болта. Затем ямы закапываются.

Проверка

Установленная система должна быть проверена мультиметром. Выполните измерение сопротивления — прибор должен иметь значение не выше 10 ом. Если показания прибора отличаются от нормативных — проверьте все стыки конструкции – по всему контуру конструкции должна быть хорошая электропроводность.

Заключение

Правильно установленный громоотвод на крыше способен защитить дом и близлежащие здания от молнии.

Важно отметить, что в случае частных домов вопрос с громоотводом решает владелец. Существует ряд факторов при размещении зданий, которые минимизируют в принципе вероятность удара молнии в дом:

• в случае, если дом находится в низине, то вероятность удара молнии в дом во время грозы крайне мала;
• в случае, если рядом с домом находится более высотное здание, то, скорее всего, в него ударит молния. Таким образом, опасность удара молнии нивелируется наличием более высокого строения рядом с ним;
• если громоотвод установлен на соседнем доме, то ваш дом тоже может подпадать в зону действия соседского громоотвода.

Таким образом, в ряде случаев острой необходимости в установке громоотвода может и не быть. Целесообразность установки необходимо оценивать в зависимости от вышеуказанных факторов.