Инструкция по монтажу молниезащиты в частном доме

Обращаясь за помощью к специалистам, будьте готовы достаточно дорого заплатить за предстоящие работы. Однако ознакомившись с материалами ниже о том, как самостоятельно сделать молниеотвод, вполне можно обойтись и собственными силами.

Подробный обзор

Определение

Молниезащита любого типа заключается в возведении металлоконструкции на крыше или рядом со зданием, чтобы отвести удар молнии в землю. Отсюда следует, что молниезащита соединяется с заземлителем. Простыми словами, её назначение – защитить сооружение, людей и электрооборудование.

Если сравнивать со штыревой системой отвода молнии, то тросовая молниезащита защищает большую площадь. Это считается более эффективным решением. На некоторых крышах проще протянуть трос, чем поставить штыревой отвод. В то же время сеточная система молниеотвода сохраняет еще большую площадь, чем тросовая, однако сложность её установки не всегда позволяет выбрать этот вариант.

Принцип действия внутренней защиты дома от молнии

Трудно представить сегодня жизнь без электронных и бытовых электрических устройств и приборов. Вся эта техника включается в электросеть, а от компьютера и телевизора еще и кабели отходят к локальной сети и спутниковой антенне.

Линии передачи данных через ресиверы, серверы, распределительные устройства, электролинии, подвержены ударам молний, влиянию электромагнитных полей. При стечении некоторых обстоятельств высокое напряжение и большой ток по кабелям движутся к низкому потенциалу, т.е. телевизору, холодильнику, компьютеру. Результатом может стать выход электроприборов из строя, возгорание, угроза жизни человеку.

Чтобы уберечь себя и свой дом, нужно внутреннее устройство молниезащиты частного дома или защиты от импульсных перенапряжений.

Действует такая защита просто – мгновенно уравнивает потенциалы между проводниками электротока. Эту задачу выполняет УЗИП – специальное устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Установка этого прибора возможна только после устройства надежной внешней защиты. Для реализации в жизнь системы молниезащиты частного дома, разрабатывается проект, где учтены все пути захода в здание высокого напряжения.

После установки УЗИП нетоковедущие элементы подсоединяются к шине заземления, а линии, которые нельзя заземлять, соединяются с шиной через УЗИП.

Для подбора прибора УЗИП существуют правила, которые можно разделить на группы в зависимости от:

  • Показателей защищаемой сети – ток, напряжение, частота, сечение проводов;
  • Типа сети – электроснабжение, кабельное ТВ, телефонная линия, сигнализация и т.п.;
  • Значимости защищаемого объекта – ПК, телевизор или банковский сервер.

Строение молниезащиты

Громоотводы бывают двух разновидностей — пассивные и активные.

Пассивная молниезащита

Пассивная молниезащита — наиболее распространённый и традиционный вид, используемый во всех странах мира. В отечественном законодательстве регулируется нормативом РД –87 — «Инструкцией по молниезащите зданий и сооружений».

Строение молниезащиты

Пассивная молниезащита считается наиболее распространённым и традиционным видом громоотвода

В соответствии с данным документом молниезащита по качественным показателям делится на четыре категории по мере убывания. То есть первая категория является наивысшей, четвёртая — минимально допустимой. Категория зависит от плотности расположения молниеприёмников на квадратный метр площади крыши.

Активная молниезащита

Активная молниезащита появилась относительно недавно — в середине 80-х годов прошлого столетия. Суть её заключается в том, что на месте обычного шпиля помещается устройство, притягивающее разряд на себя. Оно имеет меньшие размеры и работает за счёт принудительной ионизации воздуха. Это, по утверждению производителей, позволяет искусственно вызывать разряд молнии на более ранних стадиях, когда разность потенциалов относительно низкая. Преимущество в том, что разряды происходят чаще, но с меньшей силой.

Конструктивно ионизация воздуха производится либо специализированными электронными схемами, либо разрядниками, действующими в момент повышения общего напряжения электрического поля в предгрозовой атмосфере.

Внешнее отличие таких молниеприёмников заключается в том, что на антенне смонтированы характерные металлические чаши, формой напоминающие летающую тарелку.

Строение молниезащиты

Активная молниезащита искусственно вызывает разряд молнии и притягивает его на себя

В отечественном нормативном законодательстве нет положений, регламентирующих установку активной молниезащиты. Связано это с тем, что большинство экспертов в данной области весьма скептически относятся к эффективности этого вида защиты от молний. Было описано и запротоколировано множество случаев, когда разряды электричества били не в антенны, а рядом, тем самым подвергая опасности здания.

Молниеотвод: устройство, разновидности и принцип работы

В большинстве случаев молния действует предсказуемо, несмотря даже на полную непредсказуемость этого природного явления – она не выбирает цель, а бьет непосредственно в самый высокий предмет. В общем, если ваш дом является самым высоким строением в радиусе 200-300м, то молниеотвод окажется не лишним дополнением к вашему дому. Именно он убережет вас от неприятных, а иногда очень опасных исходов, связанных с прямым попаданием молнии в дом. О нем и пойдет речь в этой статье, в которой вместе с сайтом мы ответим на следующие вопросы: какие бывают молниеотводы, как они устроены и как изготавливаются своими руками?

Читайте также:  Монтаж вентиляционных и проходных элементов

Молниеотвод: разновидности и их конструкции

В принципе, конструкция молниеотвода представляет собой бесхитростный механизм, состоящий из трех простейших частей, изготовить которые самостоятельно и собрать в единую систему не представляет никаких сложностей.

  1. Приемник молнии – это железный элемент, поднимаемый на несколько метров выше крыши строения. Размещаться он может как непосредственно на самом строении, так и рядом с ним, неподалеку.
  2. Токоотвод. По сути, это толстая стальная или медная жила, по которой ток, полученный от разряда попавшей в приемник молнии, передается в контур заземления.
  3. Заземляющий контур. Его назначение простое – именно с его помощью разряд молнии передается в землю, где он и гаснет, не причиняя постройкам и человеку никакого вреда.

Так устроены все виды молниеотводов без исключения. Причем два элемента этого устройства все время остаются неизменными – это токоотвод и контур заземления. На разновидности этих приспособлений оказывает влияние исключительно конструкция приемника молний, о которых мы и поговорим дальше.

Этих основных конструкций улавливателей молнии вполне достаточно для того, чтобы полностью защитить свой дом от такого природного явления, как молния.

Молниеотвод в частном доме и его контур заземления

По большому счету, заземление молниеотводов устроено аналогичным образом, как и контур заземления самого дома – здесь следует сразу понять один момент, что эти два контура не должны быть связаны между собой – это два отдельных элемента. Подключив молниеотвод к контуру заземления дома, вы рискуете в один момент потерять не то что все электрооборудование, а и вообще весь дом целиком – для защиты от грозовых разрядов придется оборудовать отдельное заземление.

Изготавливается оно практически точно так же, как и заземление дома, за исключением некоторых отличий.

Как видите, между контуром заземления дома и такой же частью молниеотвода общий только принцип – требования к этим элементам защиты разнятся. Еще один момент, объединяющий эти две системы, заключается в глубине их залегания – верхняя часть контура располагается на глубине 500-800мм над поверхностью грунта.

Устройство молниеотвода: как соединить заземление и приемник молний

Токоотводящая или, правильнее сказать, токопередающая часть молниеотвода является не менее важным элементом, чем его заземление и сам приемник молний – вы только представьте, что случится с домом, если этот элемент устройства просто не выдержит нагрузку и сгорит. В таком случае все грозовые разряды попадут в дом, и тогда от беды может спасти только чудо. Именно по этой причине к токопроводящей шине следует отнестись не менее серьезно, чем ко всему другому. Здесь имеется всего два важных момента, которые нужно соблюсти, как говорится, беспрекословно.

Что же касается крепления токоотводящей жилы к стенам строения, то здесь используются пластиковые клипсы. В идеале, чтобы сохранить молниепровод в целостности в течение долгого времени, его лучше изолировать от окружающей среды, поместив в обыкновенный кабель канал.

В принципе, это все, остается добавить не так уж и много. А именно о таких моментах, как молниезащита отдельных элементов крыши. Если имеется дымоход, то вокруг него нужно намотать хотя бы пару витков отводящей ток жилы и соединить ее с общим молниеотводом. Также в защите нуждаются и все элементы кровли, изготовленные из металла – к примеру, отводящие воду желоба и трубы. Только в таком случае изготовленный самостоятельно молниеотвод будет являться надежной защитой дома от грозовых разрядов.

Схемы заземления частных домов своими руками: В и В

При монтаже контуров заземления значительной разницы между схемой частного дома на 3 фазы (380 вольт) и однофазной (220 вольт) нет. А вот в разводке кабелей она присутствует. Разберемся, в чем она заключается.

Правильно выполненный ввод в дом. Именно так он должен выглядеть в идеале

При однофазной сети для питания электроприборов используется трехжильный кабель (фаза, ноль и земля). Трехфазная сеть требует пятижильного электропровода (та же земля и ноль, но фазы три). Особое внимание нужно обратить на расключение – заземление не должно соприкасаться с нулем.

Рассмотрим ситуацию. С подстанции приходит 4 жилы (ноль и 3 фазы), заведенные в распределительный щит. Обустроив правильное заземление на участке, заводим его в щиток и «сажаем» на отдельную шину. Фазные и нулевая жила проходят через всю автоматику (УЗО), после чего идут к электроприборам. От заземляющей шины жила идет непосредственно на розетки и оборудование. Если нулевой контакт заземлить, устройства защитного отключения будут срабатывать без причины, а такой монтаж электропроводки в доме совершенно ни к чему.

Схемы заземления частных домов своими руками: В и В

Схема заземления на даче своими руками несложна, но требует внимательного и аккуратного подхода при выполнении. Несложно выполнить ее только для одного котла или иного электроприбора. Ниже мы обязательно на этом остановимся.

Читайте также:  Громоотвод для дачного дома своими руками: будет ли эффект?

Корпус газового котла, как и металлические трубы, требуют качественного заземления во избежание возникновения искры

Полезная информация! Перед началом работ нужно составить подробный проект заземления в частном доме. Схема контура заземления пригодится при работе и поможет в случае возникновения аварийной ситуации впоследствии.

Что такое контур заземления в частном доме: определение и устройство

Контуром заземления называют конструкцию из штырей и шин, находящуюся в грунте, обеспечивающую отвод тока при необходимости. Однако не любой грунт подойдет для устройства заземлителя. Удачным для этого считают торф, суглинок или глинистую почву, а вот камень или скала не подходят.

Очень важно! Контур заземления должен проходить ниже уровня промерзания грунта. В противном случае зимой он не будет должным образом выполнять свои функции.

Контур готов. Остается проложить шину до стены дома

Контур заземления располагают на расстоянии 1÷10 м от здания. Для этого прокапывается траншея, заканчивающаяся треугольником. Оптимальными размерами являются длины сторон 3 м. По углам равностороннего треугольника вбиваются штыри-электроды, соединяемые стальной шиной или уголком при помощи сварки. От вершины треугольника шина идет к дому. Подробно мы рассмотрим алгоритм действий в пошаговой инструкции ниже.

Схемы заземления частных домов своими руками: В и В

Разобравшись, что является заземляющим контуром можно переходить к расчетам материала и размеров.

Расчет заземления для частного дома: формулы и примеры

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) и ГОСТ устанавливают точные рамки, сколько Ом должно быть заземление. Для 220 В – это 8 Ом, для 380 – 4 Ом. Но не стоит забывать, что для общего результата учитывается и сопротивление грунта, в котором устраивается заземляющий контур. Эти сведения можно узнать из таблицы.

Вид грунта Максимальное сопротивление, Ом Минимальное сопротивление, Ом
Глинозем 65 55
Гумус 55 45
Лёсовые отложения 25 15
Песчаник, залегание грунтовой воды глубже 5 м 1000  —
Песчаник, грунтовые воды не глубже 5 м 500  —
Песчано-глинистая почва 160 140
Суглинок 65 55
Торфяник 25 15
Чернозём 55 45

Зная данные можно использовать формулу:

Формула расчета сопротивления стержня

где:

  • Ro – сопротивление стержня, Ом;
  • L – длина электрода, м;
  • d – диаметр электрода, м;
  • T – расстояние от середины электрода до поверхности, м;
  • Рэкв – сопротивление грунта, Ом;
  • Т – расстояние от верха стержня до поверхности, м;
  • ln – расстояние между штырями, м.

Но пользоваться такой формулой сложно. Для простоты предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором, в который нужно только внести данные в соответствующие поля и нажать кнопку рассчитать. Это исключит возможность ошибки в вычислениях.

Для расчета количества штырей воспользуемся формулой

Формула расчета количества стержней в контуре

где Rn – нормируемое сопротивление для заземляющего устройства, а ψ – климатический коэффициент сопротивления грунта. В России за него принимают 1.7.

Рассмотрим пример заземления для частного дома, стоящего на черноземе. Если контур выполняется из стальной трубы, длиной 160 см и диаметром – 32 см. Подставив данные в формулу получим no = х 1.7/4 = . Округлив результат в большую сторону, получается нужное количество заземлителей – 11.

Молниезащита своими руками

[rek_custom4]

Технические требования к защитным элементам

Чтобы использование громоотвода приводило к качественной защите жилища от молний, его конструируют с учетом всех необходимых нормативов по отработанной схеме:

Молниеприемник первым сталкивается электрическим разрядом большой мощности, поэтому его надежность является одним из первых требований. Для стержневого типа наиболее приемлемым считается материал в виде проката (трубы, квадрат, металлическая арматура). Сечение в диаметре не должно быть меньше 100 квадратных миллиметров, а по высоте такая стойка делается более 2 метров.

Пруток сетки для защиты должен быть в сечении не меньше 8 миллиметров, сечение полосы 20 миллиметров. Для эффективной работы сетчатая конструкция соединяется с заземляющим контуром несколькими отдельными стержнями.

Токоотводный провод выбирают не меньше 6 миллиметров в диаметре по надземной части, а для укладки в землю берут провод диаметром не меньше 10 миллиметров в диаметре.

Хорошо в качестве заземления служит лист металла или труба и стержень, помещенный в землю на глубину 2 метров. Материалом для заземлителя берется нержавейка или медь, желательно почву вокруг заземлителя держать увлажненной для эффективного передвижения заряда, в таком случае отлично срабатывает глина, которая долгое время удерживает влагу внутри себя.

Устройство громоотвода своими руками

Для эффективной работы следует выполнить специальные расчеты, определить место установки и материалы для изготовления. С помощью расчетов определяют оптимальный размер молниеотвода для выбранного частного строения или его части. Правильные математические расчеты позволят почти на 100% защитить дом от грозового разряда.

Формулы для расчета собраны в справочниках, чтобы выбрать определенную для конкретного расчета, следует иметь такие данные как: тип громоотвода, материал, площадь строения, конструктив каркаса, высота постройки, радиус предполагаемой защиты. Правильно выбранная формула дает в результате размеры, достаточные для хорошей работы.

Материал громоотвода

Для молниеотвода берут сталь, алюминий и медь, при этом медные проводники отличаются лучшими защитными показателями, но для создания своими руками молниезащиты деревянного дома вполне пригодна сталь, как более дешевый материал. При этом оптимальным является выбор для всех элементов устройства одинакового материала.

Читайте также:  Как утеплить мансардную крышу своими руками, технология + (видео)

Определение наиболее приемлемого места

При устройстве ориентируются на то, что высота молниеотвода должна быть выше всех остальных строений в близлежащем окружении, важно, чтобы весь жилой дом попадал в зону действия защиты (у стержневого типа такая область распространяется в пределах конуса, расширяющегося к земле). Говоря техническим языком, чем дальше от молниеотвода находится частное строение, тем выше делают монтаж защитного устройства по высоте. Оптимальным вариантом является расположение громоотвода по центру кровли.

Процесс монтажа молниеотвода

Рассмотрим процесс установки тросового типа молниеотвода:

  • Натянуть проволоку примерно 6 мм в диаметре
  • Прикрепить к проволоке штыри из металла, установить их в вертикальном положении на заранее подготовленные брусья
  • Обмотать дымовую трубу парой витков проволоки, подсоединить к горизонтальному элементу
  • Провести токоотвод, присоединив его одним концом к проволоке, другим – к заземлителю
  • Установить заземлитель на глубине около 80 см в почве вместе с парой металлических труб

Несколько иначе выглядит алгоритм установки стержневого молниеотвода:

  • Установить длинные жерди на кровле или на земле – высота определяется в соответствии с высотой дома. Перед тем, как сделать молниеотвод, соединив все элементы между собой, убедитесь, что они не загрязнены в местах соприкосновения, не покрыты ржавчиной и пылью. После соединения всех составляющих конструкции, места контактов оборачиваются изоляционной лентой в случае, если не использовалась сварка.
  • Будьте внимательны – если ваша крыша состоит из материалов, способных воспламениться, необходимо заранее позаботиться о монтаже специальныхкрепежей, которые отделят конструкцию от поверхности не менее чем на 15 см.
  • После выполнения всей работы, замерьте сопротивление молниеотвода. Показатели не должны быть выше 10 Ом. Для данной операции понадобится омметр, либо, если вы не располагаете таковым, можно вызвать соответствующего специалиста, обладающего необходимой аппаратурой.

Виды громоотводов

Устройство громоотводов одинаковое, они имеют три основных элемента и задачу отводить ток. Правда, варианты исполнения могут быть разными. Все зависит только от конструктивных особенностей молниеприемника. Итак, вот разновидности громоотводов:

Виды громоотводов

Совет! При устройстве сетчатого громоотвода нужно придерживаться правила: высота от крыши должна составлять 15 см.

Виды громоотводов

Остается выбрать тот вариант, который вам понравился больше всего и воплотить его в жизнь. Но возникает вопрос, как правильно сделать громоотвод?

Виды громоотводов

Изготовляем громоотвод своими руками

Чаще всего для частных домов используют стержневый громоотвод. Именно его создание мы и рассмотрим. Ниже приводится пошаговая инструкция, как сделать его своими руками:

Создание чертежа или схемы. С ней будет легче ориентироваться и подсчитать расход материала. Рассчитать нужное количество материала Особое внимание обращается на длину молниеприемника. Здесь есть формула: высота мачты будет защищать 1,5 радиуса территории Если дом большой, то можно установить несколько мачт для громоотвода.

С учетом советов, в подходящем месте на крыше устанавливается молниеприемник.

От созданных мачт нужно провести токоотводящие жилы или прутья к стержням заземления. Они проходят от крыши по стене. Фиксация проволоки выполняется посредством пластиковых крепежей. Если найти длинную проволоку или прут не удалось, ее можно сделать из нескольких частей. Используются универсальные соединители или сварка. Чтобы сделать процесс еще проще, токоотвод проводится по желобу водостока, а провод фиксируется хомутами.

Заранее нужно сделать заземление. Для этого возле дома выкапывается яма для конструкции на рекомендуемой глубине. В нее устанавливается контур заземления, как это показано на схеме.

Осталось подсоединить токоотвод к контуру заземления. Делается это методом сварки или болтовым соединением

Важно, чтобы контакт был хорошим, тогда эффективность громоотвода увеличивается. Если на металлических изделиях есть ржавчина, ее следует зачистить, дабы она не распространялась и не портила устройство.

Громоотвод готов, осталось проверить его мультиметром

Так измеряется сопротивление устройства. Если все правильно, то мультиметр покажет значение сопротивления не больше 10 Ом.

Вот и все. Как видите, технология создания и монтажа несложная. Сделать его своими руками не составит труда. И если вы не имеете навыков и умения работ со сваркой, то используйте болтовое соединение. Монтаж вы увидите на этом видео.

Готовые комплекты заземления для частного дома

Самостоятельный монтаж позволяет существенно снизить затраты на систему заземления. Однако готовые комплекты позволяют ускорить работы и повысить надежность контура. Можно выделить такие модели:

  1. ZandZ – контур с одним или несколькими электродами из нержавеющей стали. Допускаемое заглубление — до 10 м. Цена зависит от длины штырей. Средняя цена комплекта с пятиметровыми электродами — 23500 рублей.
  2. Galmar – имеет электроды длиной до 30 м. Средняя цена — 41000 рублей.
  3. Elmast. Эта система изготавливается в России и адаптирована к российским условиям эксплуатации. Цена – от 8000 рублей.
Готовые комплекты заземления для частного дома

Важно! На российском рынке представлено множество моделей, что позволяет сделать оптимальный выбор. Глубина забивания их электродов колеблется от 5 до 40 м. Ценовой диапазон – 6000-28000 рублей.