Принцип работы, комплектующие и установка активной молниезащиты

Внутренняя молниезащита

Бытовую технику и электроприборы в частном доме следует защищать от воздействия мощного индукционного поля, которое возникает в результате атмосферного разряда. Внешняя молниезащита не способна справиться с этой задачей. Для защиты от грозовых перенапряжений необходимо использовать специальные электротехнические устройства. Они называются устройствами защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) и устанавливаются в распределительные щиты на входе электрических линий в частный дом. В настоящее время на рынке присутствует большой ассортимент таких приборов, с разными возможностями и уровнем защиты от импульсных скачков напряжения.

Только после установки УЗИП в распределительный щиток и монтажа внешней молниезащиты вы с уверенностью сможете сказать, что ваш дом надежно защищен от всех поражающих факторов молнии. Мы рассмотрели конструкцию защиты от молний для частного дома как внешней, так и внутренней. В следующей части статьи будет дан ответ на вопрос: как сделать громоотвод на даче, в коттедже или частном доме своими руками.

Основные различия пассивных и активных систем

Для того чтобы остановить свой выбор на той или иной системе, необходимо понимать, в чем их основные отличия, достоинства и недостатки:

• Защитная зона активного молниеприемника относительно пассивной системы при аналогичной высоте больше в четыре-пять раз, но это цифра не доказана практически, а только в теоретических расчетах;
• Расчет системы молниезащиты для домов, построенных по современным индивидуальным проектам (самых необычных форм), достаточно трудоемкий. Зачастую перепады уровней крыши требуют использования большего количества материалов. При монтаже активной молниезащиты их необходимо минимальное количество;
• Аналогично предыдущему пункту монтажные работы при установке активных систем меньше по продолжительности;
• Внешний вид здания при установке активной молниезащиты не портится, так как нет необходимости установки нескольких штырей, а один активный может стать украшением;
• Пассивные молниеприемники проверены временем и их эффективность доказана, а вот относительно активных ведутся споры – так ли они хороши;
• Установленный в активные молниеприемники конденсатор необходимо проверять после каждого удара молнии и перед сезоном гроз, иначе активный приемник ничем, кроме внешнего вида не будет отличаться от пассивного;
• Стоимость активных приемников молний в несколько раз выше пассивных и не каждый может решиться на его установку.

Какой вид молниезащиты частного дома выбрать – решать только владельцу дома, но о том, что молниезащита нужна, не стоит даже спорить.

Определение уровня защиты объекта от попадания молнии

Как и большинство систем, молниеотвод активного типа монтируется в условиях необходимого уровня защиты объекта от попадания молнии. Этот критерий требует индивидуального расчета — следует учитывать ряд факторов:

1. Среднегодовая продолжительность гроз. Речь идет о том, что в зависимости от территориального расположения вероятность поражения конкретного строения будет меняться. Соответственно, чем дольше и чаще происходят грозы, тем выше вероятность попадания разряда.
2. Плотность попадания молний. Показатель рассчитывается на километр площади. Чем выше плотность молний, тем более мощной молниезащиты требует здание.
3. Особенности рельефа. Важным при расчетах будет и конкретное расположение объекта на ландшафте. Специфика явления такова, что большему риску подвержены строения, расположенные на возвышенностях.
4. Используемые материалы. Использование металлических кровельных материалов и обилие металла среди элементов каркаса способны повлиять на вероятность попадания молнии.

Более подробную информацию по вопросу можно почерпнуть из нормативного документа «Инструкция по молниезащите зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003

Однако стоит принять во внимание, что применение данной системы на территории РФ отдельно не регламентируется

Это важно учитывать как на этапе вычисления уровня защиты объекта, так и во время монтажа самой системы

Положительные и отрицательные стороны активной молниезащиты

Не существует идеальных устройств и систем, которые бы не имели недостатков, так и с системой активной молниезащиты. Но давайте рассмотрим положительные стороны применения. Со временем практического использования и проведенных различных испытания, можно выделить следующие положительные стороны:

• Значительное увеличение площади защиты объекта в соотношении количества установленных молниеприемников. Некоторые производители в технической документации заявляют о 4-5 кратном увеличении площади покрытия на один молниеприемник, по сравнению с классической системой.
• В связи с уменьшением количества молниеприемников и изменяется в меньшую сторону затратная часть бюджета на монтаж системы молниезащиты, в том числе и в материалах, и в оплате рабочего времени.
• Эстетическое оформление здания. Чем меньше молниеприемников на здании, тем меньше страдает экстерьер строения и практичнее работа архитектора с установкой системы молниезащиты.

Отрицательным фактором применения активной молниезащиты является недостаточное практическое применение и испытание. Существуют факты несработки системы активной молниезащиты, в связи с недозащищённостью объектов из-за меньшего числа молниеприемников. Некоторые специалисты ссылаются на незначительную улавливающую способность активной части молниеприемника. В связи с чем, только в некоторых странах существуют государственные стандарты по применению активной молниезащиты.

Для обеспечения Вашей безопасности мы рекомендуем обращаться только к проверенным специалистам и не экономить на пожарной безопасности. Какую молниезащиты устанавливать – выбирать Вам. Прогресс не стоит на месте и системы активной молниезащиты постоянно усовершенствуются.

Помните!!! Полное отсутствие системы молниезащиты не убережет Ваш объект от удара молнии.

Виды молниеприемников

В системах защиты по возможности максимально используются естественные молниеотводы, на основе имеющихся конструктивных элементов. Если же они не дают нужного эффекта, применяются искусственные молниеприемники, в большинстве случаев играющие ключевую роль. Они просты в устройстве, не требуют специального тех. обслуживания, но вместе с тем гарантируют надежную пассивную защиту от высоких токовых зарядов, вызванных ударами молнии.

Все молниеприемники правила и нормы условно разделяют на три основных типа. Стержневые конструкции (рис. 1) изготавливаются в виде вертикальной металлической мачты, высотой от 1 до 20 метров. Они устанавливаются непосредственно на крыше или возле здания. В последнем случае защитная зона должна перекрывать объект, находящийся под защитой.

При помощи зажимов они закрепляются на любых поверхностях – вертикальных и горизонтальных. Каждая мачта соединяется с двумя токоотводами, которые, в свою очередь, подключаются к заземляющему контуру. Устройства стержневого типа защищают в основном небольшие здания в простом архитектурном исполнении.

Тросовый молниеприемник (рис. 2) представляет собой конструкцию, включающую в себя две мачты и стальной трос, натянутый между ними. Концы троса соединяются со своими токоотводами и далее – с заземлителями. Правильное расположение всех компонентов гарантирует уход электрических разрядов в грунт за внешними границами здания. Тросовые устройства, так же, как и стержневые, бывают одиночными, двойными или многократными, полностью охватывая и защищая объект. Многократная система устанавливается в крупных зданиях или нескольких сооружениях, расположенных на значительной территории.

Для изготовления молниеприемной сетки (рис. 3) используется металлическая проволока или пруток. Она укладывается на поверхность кровли с шагом ячеек от 5х5 м до 20х20 м в соответствии с категорией защиты данного объекта. Если кровля выполнена из негорючих материалов, укладку сетки можно производить прямо на нее. В противном случае должно выдерживаться расстояние не менее 10 см.

Зажимы креплений могут контактировать со стенами из горючих материалов, если повышенная температура не представляет для них никакой опасности. Монтаж токоотводов осуществляется по всему периметру на расстоянии 10-25 метров друг от друга, в соответствии с уровнем защиты здания.

Установка молниеотводов

Одним из важных элементов здания, о монтаже которого иногда забывают, является молниеотвод. Установить качественную защиту от стихии помогут сотрудники компании “Промальпстрой”, которые с 1999 года предоставляют услуги в области промышленного альпинизма. Мы осуществляем фасадные, монтажные, электромонтажные и клининговые работы, подъем грузов, ремонт и очистку кровель и др.

Монтаж молниеотвода обеспечит сохранность жизней обитателей дома в случае попадания в него электрического разряда. Даже если молния ударит недалеко от здания, энергия разряда может вызвать перенапряжение электропроводки и пожар.

Системы защиты от молнии бывают внешними и внутренними. Внешняя служит для перехвата молнии и отвода ее в землю. Внутренняя препятствует возникновению высокого напряжения в электросетях.

Профессиональное устройство молниеотвода способно защитить электроприборы от перенапряжения, которое возникает в электрических цепях при грозовом разряде.

Цены на услуги по установке молниеотводов

Монтаж штыревой молниезащиты

Установка металлического штыря на металлической кровле

Монтаж громоотвода, заземления

По фасаду здания закрепляется металлическая полоса или металлическая проволока

Конструкция молниеотводов

Молниеотвод состоит из трех основных элементов: заземлителя, токоотвода и молниеприемника. Современные системы защиты различаются по типу молниеприемника, который может быть стержневым, тросовым, сетчатым или комбинированным (тросостержневым).

Тросовый элемент

Установка молниеприемника данного типа выгодна с экономической точки зрения, но уступает стержневым аналогам в плане надежности. Устанавливают на кровли из шифера. Трос натягивают на небольшой высоте по линии конька.

Молниеприемник изготавливается из круглой или угловой оцинкованной стали или металлической проволоки с сечением 10-12 мм.

Устройство стержневого молниеотвода

Штыревую систему устанавливают на дома с металлической крышей. Монтаж такой системы заключается в креплении на крыше стального штыря, высота которого будет на 1,5 м выше, чем самой высокой точки на здании.

Сетчатый тип

Сетчатые молниеприемники достаточно надежны и активно применяются в защите зданий 3-й категории, однако дешевыми их назвать нельзя. Сделать молниеотвод сетчатого типа можно с помощью проволоки, которая монтируется с определенным шагом. Сечение проволоки должно быть не менее 6 мм.

Монтирование молниеотвода с касанием к легковоспламеняемой кровле недопустимо. Зазор между молниезащитным устройством и кровлей не должен быть не менее 15 см.

Этот элемент конструкции нужен для электрического соединения заземлителя с молниеприемником. Изготавливается он из оцинкованной проволоки или труб (сечение 5 см.) Приводить токоотвод от молниеприемника к заземлителю нужно наиболее коротким путем. Крепится он к стенам при помощи гвоздей, скоб или специальных хомутов с интервалом в 150 см.

Заземлитель

Заземлитель может быть вертикальным или горизонтальным. Данный элемент предназначен для вывода электрического тока в грунт.

Расценки на установку молниеприемников различных типов можно посмотреть на нашем сайте. Более детальную информацию клиент получает после осмотра объекта нашим сотрудником. Связаться с нами можно по телефону (495) 662-67-85.

Работы, сопутствующие установке молниеотводов

Монтаж антенн

Главное требование, которое должно соблюдаться при установке антенны, – отсутствие препятствий на линии сигнала спутника и антенны.

Установка кондиционера альпинистом

Метод промышленного альпинизма используют при монтаже наружного блока кондиционеров. Для этого высотник должен обладать допуском для работы на высоте и иметь навыки инсталлятора климатической техники.

Система Gromostar

Такая активная молниезащита является одним из лидеров, заслуживающая качественную оценку от пользователей, имеет ряд основных преимуществ, к которым можно отнести:

1. Большую эффективность. Под охраной находятся все объекты, охватываемые так называемой капсулой, в том числе декоративные элементы крыши и телевизионные антенны. Наличие короткого пути протекания тока между землей и головкой молниеотвода минимизируют угрозу пожара, который достаточно часто возникает при атмосферном разряде в крышу строения и индукцию серьезного напряжения в проводниках труб из металла, что может привести к поражению людей, а также взрыву газа, выходящего из труб.
2. Простоту и стоимость установки. Активная молниезащита «Громостар» имеет большой спектр охвата. Чаще всего будет достаточно правильно монтировать головку отвода на мачте, которая может служить сразу же и антенной. Если еще и будет укомплектована на свободностоящей мачте охранная зона, то она чаще всего заполняет одновременно до нескольких объектов. Поэтому сэкономить средства с таким аппаратом можно приблизительно вдвое.

Разновидности

Существует две основных разновидности системы защиты от попадания молнии. Первая — классическая или пассивная. Вторая – активная – появилась значительно позднее, в середине 80-х годов прошлого века. Они обеспечивают защиту по двум направлениям:

1. Сброс индуцированного грозой заряда коронным разрядом на остром конце молниеприемника. При этом напряжение электрического заряда, притягивающего молнию, снижается.
2. Коронный разряд провоцирует возникновение атмосферных ионизированных токопроводящих каналов. Или как их еще называют — ответных стримеров, которые исключают попадание молнии куда-либо еще, кроме самой молниезащиты.

Конструкция молниезащиты

Теперь по конструкции молниезащиты, поговорим пока только о внешней.

Состоит она всего из трех элементов – молниеприемника, токоотводов и заземлителя.

Молниеприемник.

Принимает на себя разряд молнии, поэтому он закрепляется на крыше дома, чтобы сам приемник был наивысшей точкой.

Простейшим является стержневой тип приемника.

Стандартным считается металлический прут диаметром 10-18 мм, и длиной от 250 мм.

Можно также использовать и трубу, но только торцы ее должны быть заварены.

Количество приемников рассчитывается от размера здания. На небольшие дома достаточно одного, если же площадь дома превышает 200 м кв. устанавливается два стержня с расстоянием между ними от 10 м.

Чтобы разряд по приемнику не перешел к дому, его закрепляют на крыше при помощи деревянных брусков или специальных крепежей.

Некоторые, чтобы не портить внешний вид дома, молниеприемник устанавливают на отдельной опоре возле дома.

Некоторые, если есть возможность, крепят дополнительный молниеприемник прямо на дереве.

Особой разницы нет, поскольку даже у рядом установленного молниеприемника зона защиты будет покрывать дом.

Основным условием установки приемника – он должен располагаться выше дома, а также других построек возле него.

Еще один тип молниеприемника – тросовый.

Используется трос, который натягивается по всей длине конька крыши и закрепляется на деревянных опорах. Важным условием является натяжка троса – он не должен касаться крыши.

Третий тип приемника – сетка.

Ее изготавливают из любой проволоки (стальной, алюминиевой и др.) с сечением не менее 6 мм.

Ее натягивают по площади всей крыши, ячейки этой сетки должны формировать квадрат примерно 6х6 м.

При этом сетка тоже не должна касаться крыши, ее закрепляют на деревянных или специальных токонепроводящих опорах на высоте 6-8 см от крыши.

Строгих предписаний к использованию того или иного типа молниеприемника нет, использовать можно любой, все они вполне эффективны, поэтому выбираются они по желанию.

Токоотводы.

Далее о втором элементе данной защиты – токоотводах.

Основной задачей их является передача разряда от приемника к заземлителю.

Чаще всего в качестве токоотводов используется стальная проволока диаметром от 6 мм.

Если стены дом сделаны из кирпича или пеноблока, в общем, из любого негорючего материала, то можно токоотвод закрепить вдоль стены в любом незаметном месте, главное, не возле окон и входных дверей.

Можно в качестве токоотвода использовать и металлическую ленту, но толщиной не менее 2 мм и шириной от 30 мм.

Токоотвод крепится к приемнику при помощи сварного, болтового или спайного соединения.

От количества концов молниеприемников зависит количество токоотводов.

Если используется только один стержневой приемник, то к нему крепится один отвод. При использовании тросового приемника нужно уже два отвода.

Также два токоотвода применяется при сеточном приемнике.

Заземлитель.

Последний элемент – заземлитель. Самым простым заземлителем являются два металлических прута, заглубленных в землю на 2-3 м.

Расстояние между ними должно составлять не менее 3 м. Эти пруты должны быть перемкнуты между собой перемычкой на уровне 0,5-0,8 м в земле. К этой перемычке и подсоединяется токоотвод.

На грунтах с высоким уровнем грунтовых вод лучше использовать горизонтальное положение заземлителя на глубине от 0,8 м. При этом заземлителем должен выступать металлический уголок или полоса шириной от 50 мм и толщиной от 4 мм.

Соединяется заземлитель с токоотводом только сварным соединением.

Читайте по теме — защита электроприбов с помощью специальных устройств.

Элементы системы

Удар молнии в незащищенную кровлю здания может привести к самым серьезным последствиям. Пожары, спровоцированные грозой, не редкость, особенно если пострадавшее здание было изготовлено из горючих материалов. Вот почему наличие молниезащиты поможет вам сохранить не только имущество, но и здоровье, а иногда и жизнь.

Основные элементы конструкции

Принцип действия молниеотводящей схемы, которая устанавливается на частных домах, прост:

1. За улавливание электрического разряда отвечает молниеприемник. Он обычно представлен металлической конструкцией, которая располагается на коньке крыши (иногда заходя на скаты).
2. Разряд молнии, уловленный молниеприемником, передается далее по токоотводящему контуру. Этот контур делают из медной, алюминиевой или стальной проволоки. Он соединяет приемный штырь, трос или сетку с заземляющей конструкцией, расположенной в грунте.
3. Заземление – контур из металлических полос или стержней, обеспечивающий отведение разряда в толщу грунта. Как правило, заглубляется в землю минимум на 0,8 – 1 м, что обеспечивает эффективную нейтрализацию молнии и повышает общий уровень безопасности.

По такому принципу обустраивается так называемая пассивная молниезащита дома. Для ее функционирования не требуется дополнительных источников энергии.

Варианты конфигурации пассивных систем

Альтернативой является активная система защиты:

1. Основной частью такой системы является активный молниеприемник, который монтируется минимум на 1м выше наивысшей точки здания (чаще всего это дымоход).
2. Устройство ионизирует воздух на определенном расстоянии вокруг себя, что позволяет эффективно перехватывать молнии в радиусе до 100 метров.
3. В дальнейшем заряд молнии так же, как и в случае с пассивной системой, передается по токоотводящему контуру к системе заземления.

Элементы активной молниезащиты

Минусом такой системы является необходимость подключения ее к электрической сети, а также достаточно высокая цена. С другой стороны, эффективность активных устройств выше, чем у пассивных, потому, например, для дорогого деревянного дома стоит потратиться.

Основными документами, регламентирующими устройство защитных контуров, являются:

• РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений»;
• СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».

Особенности активной молниезащиты

Несмотря на схожесть основных параметров и конструктивных элементов, системы активной и пассивной молниезащиты существенно различаются между собой.

• Основное различие имеет принцип работы активной электронной молниезащиты. При создании более высокой электрической напряженности, возникает и большая обратная ионизация воздуха в зоне действия прибора.
• Радиус действия активного устройства образует зону безопасности как минимум в 4 раза превышающую аналогичный показатель пассивной защиты. То же самое касается и объема окружающего пространства, которое будет больше уже в 8 раз. На основании этих данных можно сделать предварительный расчет параметров прибора.
• В активных системах используется минимальное количество токоотводов и заземлителей. Как правило, вполне достаточно 1-2 таких элементов.
• Активная молниезащита для своего устройства не требует сложных специальных расчетов. Достаточно взять данные из технического паспорта электронной головки, в котором точно указан радиус, перекрывающий защищаемую площадь.
• Активная защита получается значительно дешевле, поскольку электронная головка перекрывает гораздо большую площадь, нежели пассивные системы.

Правила установки

Что касается непосредственной установки молниезащиты, здесь важно учитывать ряд факторов. Молниеприемник должен быть закреплен на высоте

Речь идет о том, что этот элемент важно расположить как самый высокий объект в защищаемой зоне: несмотря на активный принцип действия, это будет способствовать увеличению его эффективности. Количество токоотводов должно соответствовать количеству приемников — важно обеспечить их равномерное распределение по каркасу строения.

Несмотря на то, что повышенная эффективность активной молниезащиты — предмет дискуссий, все большее число людей отдают ей предпочтение, но выбирать систему защиты дома от молнии необходимо индивидуально.

Пассивная молниезащита

Этот комплекс считается классическим, в качестве приемника у которого используются металлические элементы, такие как трос, штыри, сетка и провода. Чаще всего применяется комбинация этих элементов. Первоначально защита устанавливается на выступы и углы, а если площадь плоская, то выкладывается металлическая сетка

Также необходимо отметить, что в такой системе нужно уделять особое внимание нормам и стандартам. К примеру, если на дымоходе установить один только приемник, то он ничего больше и не сбережет

Поэтому понадобится придерживаться минимумов, которые установлены в документациях.

Немного теории

Вначале короткое определение. Молниезащита (громоотвод) — это специальное приспособление для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей, находящихся в нём, от попадания молнии. Состоит громоотвод из трёх частей: молниеприемник; токоотвод; заземление.

Существует три основных типа молниезащиты: стержневая (мачтовая), тросовая (коньковая) и сетчатая. В ИЖС чаще всего применяются стержневые громоотводы; реже — коньковые. Сетчатые используются в основном на промышленных объектах.

Зона защиты стержневого молниеотвода — это конус с углом 45°. Но не всякое здание может уместиться под этим «куполом» и разумнее устанавливать два стержневых молниеприемника на разных концах крыши; либо монтировать тросовый молниеприемник, проходящий по коньку.

Способы защиты частного дома от воздействия грозового электричества

К сожалению, попадание молнии в загородные дома не редкость. Это приводит к самым неприятным последствиям, вплоть до гибели людей. При этом молниезащита частного дома не требует применения сложных технологий и инструментов и может быть сделана своими руками.

Есть несколько типовых схем молниезащиты, которые отличаются сложностью изготовления и способом применения.

Молниеприемная сетка

Чаще всего на практике применяют молниеотводную сетку. Она входит в состав систем защиты крупногабаритных строений с плоской кровельной конструкции. По сути — это обыкновенный тросовый громоотвод. Ее можно смонтировать или между слоев кровли, или непосредственно на поверхности крыши. Главное при укладке сетки — чтобы она не выходила за пределы крыши.

Сетка, уложенная под кровлей, выполняет три функции:

• заземляет металлические конструкции;
• распределяет ток от молнии;
• минимизирует потенциалы.

Но она не всегда может гарантировать надлежащий уровень безопасности при попадании электрического удара. Кроме этого, сетка, уложенная в кровельный пирог, никак не предохранит от грозовых ударов крышу и смонтированную на ней технику.

Базовые схемы молниезащиты сооружений с плоской крышей основаны на использовании этой сетки. Молниеотводы бывают трех типов: стержневые, тросовые, активные. У всех разное предназначение и способ действия.

Стержневые

В строительной практике широкой популярностью пользуются стержневые громоотводы. Они имеют разные габариты, начиная от нескольких сантиметров и заканчивая десятками метров.

Мачтовый молниеотвод, представляет собой конструкцию, выполненную из металлопроката или бетонной опоры и стержня, установленного на ней. Он и принимает молнию на себя. От мачты укладывают токоотвод, который присоединяют к заземляющему устройству. Такой молниеотвод должен устанавливаться с учетом ветровых и других нагрузок.

Большая часть типовых проектов, применяемых для обеспечения сохранности деревянных домов, основано именно на использовании стержневых молниеотводов, оснащенных системой токоотведения и заземления.

Основные достоинства стержневого молниеотвода заключены в сочетании высокого уровня безопасности, относительно невысокой стоимости, простоты изготовления, а монтаж молниезащиты можно выполнить своими силами.

Тросовые

При решении сложных задач по обеспечению надежной защиты от действия молнии, например, стадионов с вогнутой кровлей, используют тросовые молниеотводы. С их помощью защищаются линии электропередачи.

В состав такой защиты входит стальной оцинкованный тросы, с диаметром сечения 35 кв. мм. Их натягивают непосредственно над объектом, который подлежит защите. Тросы фиксируют на специальных опорах, к которым подведены токоотводы и сделано заземление.

Активные

Кроме вышеназванных молниеотводов, существуют и активные модели. В их конструкции установлен встроенный источник высокого напряжения. То есть, при приближении грозового фронта, источник подает электрический импульс на острую коническую вершину. Таким образом, он осуществляет перехват грозового разряда на более дальнем расстоянии.