Как защитить дом и дачу от последствий грозы

Гроза с молниями – это распространенное явление в нашем регионе. Молния представляет собой электрический заряд, вызванный электризацией туч или земли. Гроза нередко становится причиной разрушений и пожаров, поэтому важно защитить от нее свое жилье. Для этого используется такое устройство, как молниеотвод. Его придумали довольно давно, но сейчас его применяют довольно редко.

Причины возникновения импульсного перенапряжения

ИП может происходить как по технологическим, так и по природным причинам. В первом случае резкий перепад разности потенциалов происходит, когда на трансформаторной подстанции, откуда идет питание конкретной линии, возникает коммутационная перегрузка. Импульсное перенапряжение, вызванное природными причинами, случается, когда во время грозы мощный разряд бьет в молниезащиту сооружения или линию электрической передачи. Независимо от того, чем вызван скачок напряжения, он может быть очень опасен для домашней электросети, поэтому для эффективной защиты от него требуется подключить УЗИП.

Причины возникновения импульсного перенапряжения

Что такое молниезащита и заземление

Молниезащита и заземление частного дома

Если заземляющее оборудование вышло из строя или не соответствует техническим характеристикам или мощностям электрооборудования, это может привести к поломке техники или поражению человека, животного высоковольтным разрядом.

Молния – это электрический разряд, которому свойственны высокие показатели мощности. Напряжение электрического поля природного явления достигает нескольких миллионов Вольт, а сила тока достигает нескольких тысяч Ампер. Поэтому при попадании молнии на приусадебный участок или непосредственно в сооружение происходят устрашающие последствия – бытовая техника выйдет из строя без возможности восстановления, сеть электроэнергии будет подлежать замене, также молнии даже с небольшим разрядом несут опасность для человеческих жизней.

Что такое молниезащита и заземление

Молниезащита – это специально разработанное оборудование, которое используется для предотвращения подобных последствий. Защита от грозы электрооборудования в частном доме и прочих сооружениях обеспечивается благодаря изменению траектории движения электрического разряда, направленного в землю.

Заземляющие устройства предназначены для предотвращения несчастных случаев, причина которых связана с ударом тока из-за замыкания фазы на корпусе бытовой техники или любого другого электрического прибора, отопительных и водопроводных труб, а также других токопроводящих материалов. Принцип работы основывается на соединении всех потенциально опасных электрических приборов с землей при помощи проводников.

Разрушительная сила молнии

Загадочную природу молнии исследователи пытались понять на протяжении всех прошедших столетий, но до сих пор не существует однозначного мнения о причине возникновении мощного электрического разряда в газовой среде. Наука пока не в состоянии предельно точно объяснить, как именно возникает напряжение в сотни миллионов вольт в точках, располагающихся на расстоянии нескольких километров друг от друга.

Не существует даже общемировой статистики несчастных случаев, произошедших вследствие ударов молний. Если опираться на американские данные, то воздействие атмосферного электричества приводит к гибели 20% людей, пострадавших от разряда молнии во время грозы. Примерный ежегодный ущерб от этого природного явления, последствием которого обычно становятся пожары и повреждение электрооборудования, для планеты составляет более 5 миллиардов долларов.

Разрушительная сила молнии

Насчитывается около десяти разновидностей атмосферного электричества. Наиболее известны линейная и шаровая молнии, не так часто наблюдаются бисерное, ленточное и спрайтовое явления. Классификация молний по направлению разряда напоминает название ракетных комплексов. Из всех видов линейных молний основную опасность для зданий представляет удар «туча-земля» или «воздух-земля».

Особенно опасным прямой разряд бывает для деревянных строений. Оставшаяся в древесине влага мгновенно испаряется под влиянием высокой температуры, и происходит быстрое возгорание деревянной постройки. Разряд в сотни тысяч ампер обладает огромной электродинамической силой, и даже на некотором отдалении от дома может привести к неприятным последствиям, став причиной повреждения электроприборов и телефонной также Какую систему очистки воды выбрать владельцу загородного дома? Об альтернативных источниках энергии смотрим тут. Выбираем метеостанцию для дома. Как работает молниеотвод

Волшебную красоту молний лучше наблюдать из дома, оборудованного полным комплексом молниезащиты. Принцип работы молниеотводов основан на свойстве электрического разряда находить кратчайший путь от места образования к земле или любому объекту на местности. Самой высокой точкой здания является крыша, которая при отсутствии громоотвода подвергается максимальному риску поражения атмосферным электричеством.

Разрушительная сила молнии

Металлический проводник, установленный на самой высокой точке кровли, перехватывает разряд, и по токоотводу направляет в контур заземления, уходящий в почву. При большой площади крыши для увеличения безопасности целесообразно устройство нескольких молниеотводов. Независимо от конструкции основными элементами любого молниеотвода являются:

  • приемник разряда
  • проводник тока
  • заземление
Читайте также:  Как сделать крышу дома правильно, какой тип конструкции выбрать?

Разряд молнии первой принимает верхняя заостренная часть металлического штыря, к низу которого приварена стальная проволока, соединяющая молниеотвод с заземлением.

Разрушительная сила молнии

толщина проводника тока составляет 6 мм

Разрушительная сила молнии

Молниезащита своими руками: составляющие, требования

Громоотвод – это простонародное название молниезащиты – системы, позволяющей защитить объекты от повреждения во время грозы. Чтобы спать спокойно на даче под звуки дождя, будучи уверенными, что разряд молнии внезапно вас не взбодрит, молниезащита своими руками должна состоять из:

Молниезащита своими руками: составляющие, требования
  • Молниеприемника – принимает удар молнии;
  • Токоотвода – конструкции, по которой разряд двигается к заземлителю;
  • Заземлителя – электродов, уходящих в землю, и отводящих таким образом заряд от вашего имущества.

Такая конструкция молниезащиты будет соответствовать ГОСТам и правилам пожарной безопасности. Конечно, можно использовать в качестве громоотвода березу, растущую на участке, как это делали в старину, но мы не рекомендуем останавливаться на этом варианте.

Молниезащита своими руками: составляющие, требования

По ГОСТу для элементов выбирают медь или сталь, реже – алюминий. Диаметр стержней – от 8 мм, толщина полосы – от 2.5 мм. В набор для самостоятельной сборки «Алеф-Эм» включены комплектующие, соответствующие ГОСТу – вы не только пройдете проверку пожарников, но и будете уверены, что все сработает как надо.

Молниеприемник

Молниезащита своими руками: составляющие, требования

Классический громоотвод для дачного деревянного дома выглядит сверху, как металлический штырь на крыше, от которого тянется провод. Из-за хорошего притяжения разряда к стержням из металла, во время грозы даже рекомендуют снимать автомобильные антенны. Молниеприемник притягивает разряд по принципу: раз уж он должен произойти, то пусть бьет в строго определенное место. Конструкция состоит из двух частей:

  1. Проводник – это, собственно, стержень, который торчит над домом и «ловит» молнию.
  2. Молниеприемник – вся система защиты, которая также может включать сетку, крышу (если металлическая), тросы.
Молниезащита своими руками: составляющие, требования

Длина молниеприемника, его объем прямо пропорциональны площади защищаемого объекта – чем выше, тем большую площадь покрывает. К примеру, для храмов молниеприемниками часто выступает комбинация гигантского креста и купола. Маленьким домикам подойдет невысокая «антенна», а для участков оптимальным решением будет трос, натянутый между стержнями. При расчетах используется формула, в которой закладывается минимально допустимая высота проводника, исходя из площади дома.

На нашем сайте вы можете бесплатно рассчитать высоту молниеприемника, заполнив онлайн-форму. Это легко и быстро – не нужно составлять уравнение, попробуйте!

Молниезащита своими руками: составляющие, требования

Громоотвод для дачного дома своими руками лучше делать, следуя правилам пожарной безопасности. Бывают случаи, когда «очумелые ручки» выводят заземление на ворота или металлическую бочку, стоящую в углу огорода, но это чревато последствиями – соседи, дети, животные могут стать жертвами эксперимента.

Токоотводы

Молниезащита своими руками: составляющие, требования

Достаточно простой элемент конструкции – провод, по которому разряд будет двигаться от молниеприемника к заземлителю. Когда делается молниезащита частного дома своими руками, нужно учитывать, что проводник (алюминий или медь) должен быть максимального сечения, а если это многожильный кабель, то диаметр жилы – от 1.5 мм.

В готовый комплект «Алеф-Эм» входят токоотводы по ГОСТу – специалисты нарезают нужную длину материала и проектируют вывод, исходя из площади объекта и особенностей крепления.

Молниезащита своими руками: составляющие, требования

Токоотвод фиксируется на крыше специальными крепежами (они также входят в комплект «Алеф-Эм»), потом по максимально короткому пути опускается к заземлителю. Этот элемент, в отличие от заземлителя или приемника, можно изолировать – укрыть в кабельные каналы.

Заземлитель

Молниезащита своими руками: составляющие, требования

Самый сложный элемент конструкции, с которым у многих возникают проблемы – заземление для дома. Чтобы вы не отступили на этом этапе от идеи самостоятельной установки молниезащиты, мы все посчитали и предусмотрели – в комплекте «Алеф-Эм» уже есть материалы нужной длины, площади, конструкционных особенностей. Просто возьмите инструкцию и соберите!

Заземление в частном доме (схема прилагается в наборе) осуществляется путем соединения токоотвода с заземлителем. Заземлителем чаще всего выступает стальная конструкция, хорошо соприкасающаяся с землей. Лучше для этих целей подходит медь или латунь, но по причине их дороговизны выбор останавливают на стали.

Молниезащита своими руками: составляющие, требования

Место, где токоотвод соединяется с заземлителем необходимо изолировать. Подойдет небольшая ограда, как искусственная, так и природная – доступ извне должен быть прегражден, ведь во время прохождения заряда соприкасаться с соединением опасно для жизни.

Комплексная защита

Для максимальной защиты дома от молнии, лучше предпринять комплексные меры и соорудить систему с внешней и внутренней молниезащитой. Таким образом, внешняя система будет защищать дом от прямого попадания, а внутренняя система – от попадания в расположенные неподалеку сооружения или дома.

Дополнительная защита дома:

  • металлическая кровля толщиной более 4 миллиметров;
  • металлические элементы декоративного оформления фасада или кровли;
  • водосточные трубы;
  • другие металлические конструкции.
Комплексная защита

ВАЖНО! Под кровлей не должны находиться легковоспламеняющиеся материалы и предметы, которые могут стать причиной пожара при разряда молнии в поверхность кровли.

Читайте также:  Беседки из поликарбоната — рассматриваем все нюансы

Смотрите также:

  1. Монтаж систем молниезащиты для зданий
  2. Защита от импульсных перенапряжений

Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с однофазным питанием

Монтаж электропроводки в частном доме, особенно выполненном из древесины и горючих материалов, требует тщательного соблюдения правил электрической безопасности.

Необходимо учесть, что здание может быть запитано по разным схемам заземления:

Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с однофазным питанием
  • типовой старой TN-C;
  • либо современной, более безопасной TN-S или ее модификациям.

Разберем оба случая.

Схема подключения УЗИП: 2 варианта по системе заземления TN-S

На картинке ниже представлена развернутая схема с защитой комбинированного класса 1+2, которое используется для установки после вводного автоматического выключателя.

Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с однофазным питанием

Варистор ограничителя перенапряжения встроен в корпус модуля, защищает электрическую схему от прямых или удаленных атмосферных разрядов молний.

Традиционный для всех УЗИП сигнальный флажок имеет два цвета:

  1. зеленое положение свидетельствует об исправности устройства и готовности к работе;
  2. красное — о необходимости замены в случае срабатывания или перегорания.

Такой модуль может применяться во всех системах заземления, а не только TN-S. Он имеет 3 клеммы подключения:

Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с однофазным питанием
  1. сверху слева L — фазный провод;
  2. сверху справа PE — защитный проводник заземления;
  3. снизу N — нулевой провод.

УЗИП защищает электросчетчик и все цепи после него.

На очередной схеме показан вариант использования защиты с УЗО. После него создается дополнительная шинка рабочего нуля N1, от которой запитаны все потребители квартиры.

Схема вроде понятна, вопросов не должно возникнуть.

Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с однофазным питанием

Для дополнительных систем заземления TN-C-S и ТТ предлагаю к изучению и анализу еще две схемы. У них УЗИП монтируется тоже во вводном устройстве.

Цепи подключения счетчика, реле контроля напряжения РКН и УЗО, а также потребители подробно не показываю. Но принцип понятен: используется защитная шина PE.

А вот в старой системе заземления ее нет, за счет чего снижается надежность и безопасность. Но все же она осуществляет защиту, поэтому и рассматривается.

Схема подключения УЗИП по системе заземления TN-C

Защита от импульсного перенапряжения: частный дом с однофазным питанием

Отсутствие шины РЕ диктует необходимость подключения УЗИП только между потенциалами фазного провода и PEN. Других вариантов просто нет.

Слева показан способ монтажа защиты для однофазной проводки, а справа — трехфазной.

Импульс перенапряжения снимается по принципу создания искусственного короткого замыкания в питающей цепи.

Устройство защитной системы

Конструктивно громоотвод-молниеотвод состоит из следующих элементов :

Устройство защитной системы
  1. молниеприемник (служит для перехвата грозового разряда);
  2. заземлитель (обеспечивает плотный контакт системы с грунтом);
  3. токоотвод (служит для соединения молниеприемника с заземлителем, транспортирует грозовой разряд).
Устройство защитной системы

Молниеприемник

Устройство защитной системы

Планируя создать защитное устройство для частного или дачного дома, подбирают молниеотвод с оптимальными параметрами. Обычно эту функцию выполняет металлический стержень, возвышающийся над наиболее высоким строением на территории участка.

Устройство защитной системы

В зависимости от конструктивных особенностей системы защиты, некоторые части дома способны служить частями громоотвода. Речь идет о металлической кровле, ограждениях и водосточной системе из металла.

Устройство защитной системы

мягкой кровле

Устройство защитной системы

При этом важно, чтобы металлическая кровля представляла собой цельное покрытие без разрывов. Минимально допустимая толщина листового материала определяется в зависимости от вида металла и для железа равна 4 мм, для меди 5 мм, для алюминия 7 мм. У кровельного покрытия не должно быть внешнего изоляционного слоя – исключение составляет антикоррозийная краска по металлу.

Устройство защитной системы

Части системы водостока и ограждения разрешается задействовать в качестве молниеприемника только в случае, если толщина металла превышает показатели для кровли.

Устройство защитной системы

Стержень молниеприемника закрепляют таким образом, чтобы он был выше хотя бы на полметра самой высокой точки на территории вокруг дома, включая макушки деревьев .

Устройство защитной системы

Токоотвод

Устройство защитной системы

Данная часть дачного громоотвода изготавливается из проволоки-катанки или полоски неизолированного металла. Рекомендуемое сечение токоотвода из стали – 50 кв. мм, из меди – 16 кв. мм, из алюминия – 25 кв. мм.

Устройство защитной системы

Токоотвод прокладывается таким образом, чтобы он соединял молниеприемник и заземлитель по кратчайшему расстоянию, в идеале – по прямой.

Устройство защитной системы

Допускается монтировать токоотвод как снаружи, так и внутри стены постройки, но во втором случае они должны быть выполнены из негорючего материала. Минимальный зазор между наружным токоотводом и стеной из горючего стройматериала – 10 см. При прокладке следует избегать поворотов токоотвода под острым углом, иначе на этих участках возрастает риск возгорания из-за возникновения искрового разряда.

Заземлитель

Заземлитель монтируется из стальных или медных элементов, причем для стали площадь сечения составляет 80 кв. мм, а для меди – 50 кв. мм. Заземление громоотвода требует подготовки траншеи длиной не менее 3 метров и глубиной от 0,5 метра. По концам траншеи в грунт вбивают по металлическому пруту, и соединяют их между собой, приварив проводник из того же материала.

К этой конструкции приваривают отвод, ведущий к дому. К отводу подсоединяется токопровод. Места сварки обязательно прокрашивают. Траншею под заземляющий элемент защитной установки обустраивают не ближе 1 метра от стены дома и не ближе 5 метров от дорожек и входной группы дома.

Читайте также:  Из чего сделать мансардный этаж без нагрузки на фундамент

Уход за системой молниезащиты

Необходимо постоянно контролировать состояние и внешний вид молниеприемника, токоотвода, заземляющего контура, а также монтажно-крепежных приспособлений. Следует учитывать, что система молниезащиты дома эксплуатируется в агрессивной среде. В частности, ее верхняя часть постоянно подвержена воздействию осадков и ветра, а заземление со временем разрушается по причине коррозии.

Ежегодно в преддверии грозового сезона осматривайте все части системы. При необходимости производите замену поврежденных элементов, делайте профилактику (например — покраску).

Каждые три года рекомендуется проверять состояние и исправность соединений, сварных швов, подтягивать ослабшие крепления и сочленения. Если потребуется, нужно произвести чистку контактов и замену монтажно-крепежных элементов.

Каждые пять лет необходимо вскрывать заземляющие электроды молниезащиты дома, проверять состояние и надежность их соединений, а также степень коррозии. Если сечение заржавевшей детали уменьшилось более чем на 30% — ее следует заменить.

Так ли опасен удар молнии в крышу дома? Факты

По статистике каждое шестое возгорание частных домов происходит из-за удара молнии.

  • Во время грозы находиться в доме без громоотвода попросту небезопасно. Молния может вызвать пожар, а площадь поражения ею – около 4 метров.
  • Небольшие металлические предметы не притягивают разряд, но вот кровля из металлочерепицы — да.
  • Телевизионные антенны являются одной из самых эффективных мишеней для молнии.
  • Помните – молния не бьет в самое высокое здание и под ее ток может попасть любое жилое или нежилое строение.
  • Деревья вокруг вашего дома не могут служить защитниками от молнии, лучшая защита надежный громоотвод, который вовремя заземлит разряд.
Так ли опасен удар молнии в крышу дома? Факты

Устройство защитной системы

Конструктивно громоотвод-молниеотвод состоит из следующих элементов

  1. молниеприемник (служит для перехвата грозового разряда);
  2. заземлитель (обеспечивает плотный контакт системы с грунтом);
  3. токоотвод (служит для соединения молниеприемника с заземлителем, транспортирует грозовой разряд).

Молниеприемник

Планируя создать защитное устройство для частного или дачного дома, подбирают молниеотвод с оптимальными параметрами. Обычно эту функцию выполняет металлический стержень, возвышающийся над наиболее высоким строением на территории участка.

Для стержня, изготовленного из стали, рекомендуемая площадь сечения составляет 50 кв. мм, что соответствует сечению проволоки-катанки диаметром 8 мм. Для стержня из меди показатель равен 35 кв. мм., для алюминиевого – 70 кв. мм.

В зависимости от конструктивных особенностей системы защиты, некоторые части дома способны служить частями громоотвода. Речь идет о металлической кровле, ограждениях и водосточной системе из металла.

Стальная молниезащита на мягкой кровле

При этом важно, чтобы металлическая кровля представляла собой цельное покрытие без разрывов. Минимально допустимая толщина листового материала определяется в зависимости от вида металла и для железа равна 4 мм, для меди 5 мм, для алюминия 7 мм

У кровельного покрытия не должно быть внешнего изоляционного слоя – исключение составляет антикоррозийная краска по металлу.

Части системы водостока и ограждения разрешается задействовать в качестве молниеприемника только в случае, если толщина металла превышает показатели для кровли.

Стержень молниеприемника закрепляют таким образом, чтобы он был выше хотя бы на полметра самой высокой точки на территории вокруг дома, включая макушки деревьев

Токоотвод

Данная часть дачного громоотвода изготавливается из проволоки-катанки или полоски неизолированного металла. Рекомендуемое сечение токоотвода из стали – 50 кв. мм, из меди – 16 кв. мм, из алюминия – 25 кв. мм.

Токоотвод на крыше из металлочерепицы

Допускается монтировать токоотвод как снаружи, так и внутри стены постройки, но во втором случае они должны быть выполнены из негорючего материала. Минимальный зазор между наружным токоотводом и стеной из горючего стройматериала – 10 см. При прокладке следует избегать поворотов токоотвода под острым углом, иначе на этих участках возрастает риск возгорания из-за возникновения искрового разряда.

Заземлитель

Заземлитель монтируется из стальных или медных элементов, причем для стали площадь сечения составляет 80 кв. мм, а для меди – 50 кв. мм. Заземление громоотвода требует подготовки траншеи длиной не менее 3 метров и глубиной от 0,5 метра. По концам траншеи в грунт вбивают по металлическому пруту, и соединяют их между собой, приварив проводник из того же материала.

Траншея для замкнутого заземлителя

К этой конструкции приваривают отвод, ведущий к дому. К отводу подсоединяется токопровод. Места сварки обязательно прокрашивают. Траншею под заземляющий элемент защитной установки обустраивают не ближе 1 метра от стены дома и не ближе 5 метров от дорожек и входной группы дома.