Громоотвод в частном доме

расчёт одиночного стержневого молниеприёмникаГромоотвод – прибор для защиты зданий и сооружений от ударов молнии (атмосферных электрических разрядов). Начали применять его для защиты зданий приблизительно в конце 18 века. Правильное техническое название – молниеотвод.

Почему необходимо устанавливать громоотвод?

разряд молнииВсем известно, что в разряде молнии запасена колоссальная энергия и при прямом попадании последствия могут быть самыми удручающими. Однако, чаще всего, при прямом ударе молнии происходят небольшие повреждения предметов вблизи места удара или непосредственно задетых её каналом.

Недвижимость на то она и недвижимость, что бы стоять годами, а то и веками. Вы вкладываете в её постройку значительные средства и усилия в надежде, что она прослужит вам долго. И, само собой разумеется, что в ваши планы не входит в один “прекрасный” день ощутить этот весомый ущерб, который может нанести шальной разряд.

Само собой разумеется, что будет лучше, если молниезащитой вашего дома займутся профессионалы специализированной фирмы. И всё же, лучше самодельный громоотвод, чем вообще его полное отсутствие.

Устройство громоотвода

схема громоотводаГромоотвод или внешняя молниезащитная система (технически правильно) состоит из одного или нескольких:

  • молниеприёмников (1);
  • токоотводов (2);
  • заземлителей (3).

В случае самостоятельного изготовления молниезащиты вашего дома необходимо использовать материалы с сечениями указанными в следующей таблице:

Таблица 1. Материал и минимальные сечения элементов внешней системы молниезащиты
Материал Сечение, мм2
молниеприёмника токоотвода заземлителя
Сталь 50 50 80
Алюминий 70 25 не применяется
Медь 35 16 50

Устройство молниеприёмников

расчёт тросового молниеприёмникаВ качестве молниеприёмника можно использовать конструктивные элементы здания (кровля, трубы), либо установить стержни, тросы, сетки в произвольной комбинации. Исходя из этого принципа, молниеприёмники разделяются на естественные и специальные.

Естественные молниеприёмники

В их качестве могут использоваться следующие конструктивные элементы защищаемого объекта:

  1. кровля металлическая, при выполнении следующих условий:
    1. выполнена электрическая непрерывность между частями кровли на длительный срок;
    2. толщина металла кровли составляет не менее, приведённой в таблице 2, если необходимо защитить её от сквозного прожога;
    3. если необязательно защищать кровлю от повреждений, и под ней нет горючих материалов, способных воспламениться, то толщина кровли должна быть не менее 0,5 мм;
    4. кровельный материал не должен иметь изоляционного покрытия. Допускается слой антикоррозийной краски, 1 мм пластикового покрытия, 0,5 мм асфальтового покрытия;
    5. за пределы металлической кровли не должны выступать неметаллические части, защищаемого здания.
  2. Металлические конструкции и элементы (водосточные трубы, ограждения по краю крыши, украшения), если их сечение не меньше значений в таблице 1.
  3. Различные технологические резервуары и трубы, если толщина их стенок не менее 2,5 мм, и сквозной прожог не приведёт к опасным последствиям.
  4. Металлические трубы и резервуары с толщиной стенки, не менее, чем в таблице 2 и если повышение температуры в точке возможного удара с внутренней стороны не представляет опасности.
Таблица 2. Толщины кровли и труб для выполнения функций естественного молниеприёмника
Материал Толщина, мм, не менее
Железо 4
Медь 5
Алюминий 7

Устройство токоотводов

При изготовлении токоотводов необходимо руководствоваться тем, чтобы ток разряда молнии растекался по нескольким параллельным путям, и длина этих путей была, по возможности, минимальной.

При расположении токоотводов устройств молниезащиты отдельно стоящих от защищаемого здания нужно руководствоваться следующими правилами:

  • если молниеприёмник выполнен в форме стержней и установлен на отдельно стоящих опорах (или одной опоре), то каждая опора должна быть снабжена как минимум одним токоотводом;
  • если он представляет собой один или несколько отдельно стоящих горизонтальных тросов (проводов), то каждый конец троса должен быть соединён со своим токоотводом;
  • в случае сетчатой конструкции, подвешенной над защищаемым сооружением, для каждой опоры должен быть как минимум один токоотвод, а их общее количество должно быть не менее двух.

В случае использования неизолированных от защищаемого объекта молниеотводов токоотводы должны быть расположены по периметру здания с шагом не менее 25 м и должны быть соединены горизонтальным поясом у поверхности земли.

Где располагать токоотводы?

расчёт зоны защиты двойного стержневого молниеотводаРасполагать токоотводы рекомендуется в следующих местах:

  • равномерно по периметру здания, если возможно вблизи его углов;
  • допускается закреплять на поверхности или внутри стены, если она выполнена из негорючего материала;
  • в случае стен из горючих материалов и повышение температуры токоотводов представляет для них опасность, необходимо обеспечивать минимальный зазор 0,1 м между стеной и токоотводом на всей длине. В этом случае скобы, крепящие его, могут быть металлическими и могут контактировать с поверхностью защищаемого объекта;
  • токоотводы должны быть расположены по прямым линиям, по возможности по кратчайшему пути подальше от окон и дверей, без петель и острых изгибов.

В качестве естественных токоотводов могут выступать:

  • металлические конструкции (могут быть с изоляционным покрытием) с долговечной электрической непрерывностью и минимальными размерами согласно таблице 1.
  • металлический каркас здания;
  • металлическая арматура, при условии её соединения как минимум 50 % вертикальных и горизонтальных стержней (сварка, вязка проволокой, болтовое соединение);
  • части, элементы, металлические конструкции фасада, если размеры соответствуют требованиям к токоотводам с толщиной не менее 0,5 мм.

Заземлители

Если не используется отдельно стоящий молниеотвод, то заземлитель молниезащиты должен быть совмещён с заземлителем электроустановок, т.е. должен представлять собой одно целое. В случае раздельных заземлителей они должны быть ОБЯЗАТЕЛЬНО объединены системой уравнивания потенциалов.

Рациональнее всего использовать следующие типы заземлителей:

  • вертикальные электроды, соединённые в один или несколько контуров, в случае больших размеров здания;
  • заземляющий контур в виде радиально расходящихся электродов, уложенных на дне ямы;
  • заземляющие сетки.

Производить сильно заглубление заземлителей имеет смысл, если сопротивление грунта с ростом глубины значительно уменьшается. Наружный контур заземлителя рекомендуется прокладывать за пределами сооружения с отступом от стен не менее 1 м и на глубине не менее 0,5 м. Вертикальные электроды необходимо распределять наиболее равномерно.

Глубину заложения и тип электродов необходимо выбирать, чтобы колебание величины сопротивления готового заземления было минимальным, которое изменяется по сезонам из-за высыхания, либо промерзания грунта. Т.е. длина электродов должна быть такой, что бы даже в случае максимального промерзания и высыхания грунта некоторая часть (min 1/3) электродов находилась во влажных слоях грунта независимо от поры года. Эта глубина различна для разных географических мест, ориентировочно её можно определить по данным статьи «Глубина заложения фундамента»

Соединение и крепление элементов молниезащиты

Все детали должны быть надёжно закреплены, что бы исключить разрывы или ослабление контакта в результате внешних воздействий (ветер, снег).сварка деталей Необходимо стремиться к минимальному количеству соединений проводников. Соединять детали молниезащитной системы разрешается следующими способами:

  • сварка;
  • пайка;
  • зажимные наконечники;
  • болтовое соединение.

Более подробно с устройствами молниезащиты можно ознакомиться в документе с названием «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».