Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Другая жизнь

  Все выпуски  

Предусмотреть место и время появления молнии не представляется возможным - она имеет непредсказуемый характер и поведение. Но можно заблаговременно реализовать возможность защиты своего дома от последствий <<визита>> такого гостя.


29/06/2015
Как укротить молнию?

разряд молнии

  1. Сила и природа молнии
  2. Суть молниезащиты
    1. Молниеприемник
    2. Токоотвод
    3. Заземление
  3. Дерево в качестве громоотвода
  4. Активная система молниезащиты

Вопросы защиты от молний для загородного дома часто неразумно игнорируются. Про организацию надежного заземления и системы защиты от молний владельцы частных загородных домов или дач задумываются зачастую после завершения постройки или ремонта, когда монтаж оборудования уже вызывает некоторые трудности, связанные с нарушением эстетики самого строения.

В худшем случае - они об этом не думают вообще! И напрасно…

Сила и природа молнии

Под молнией подразумевают атмосферный электрический разряд искрового типа. Наиболее часто мы их наблюдаем во время грозы, когда яркая вспышка света сопровождается через некоторое время (или сразу) раскатами грома.

Опасность молнии заключается в «запредельных» параметрах, определяющих ее разрушительные способности. Так зафиксированные учеными данные свидетельствуют, что сила тока в «стволе» разряда может достигать 300000 А (ампер), а напряжение (разность потенциалов) – от нескольких десятков миллионов вольт до миллиарда! В месте поражения объекта тепловой эффект может быть охарактеризован температурой в 25000-30000ОС.

Это колоссальная неконтролируемая мощность энергии, которая может мгновенно нанести непоправимые разрушения загородному дому, иному строению, здоровью людей. Статистика говорит, что из каждых пяти пожаров среди коттеджных построек один вызван этим разрушительным атмосферным явлением.

Кстати, здесь следует понимать, что пожар может быть вызван прямым попаданием молнии в дом – это первичный поражающий фактор, или возникнуть вследствие скачка напряжения в домашней электросети. Он возникает вследствие проявления электромагнитной индукции, вызванной попаданием молнии в близлежащие к дому объекты (до 1-1,5 км) – это вторичный фактор.

Предусмотреть место и время появления молнии не представляется возможным - она имеет непредсказуемый характер и поведение. Но можно заблаговременно реализовать возможность защиты своего дома от последствий «визита» такого гостя.

Суть молниезащиты

Если контролировать возникновение разряда невозможно, то перенаправить его можно. Для этого используются системы молниезащиты.

Суть ее работы: «поймать» молнию на себя и перенаправить энергию в землю. Так как электрический ток «ищет легкий путь», то и разряд будет уходить по цепи, имеющей наименьшее электрическое сопротивление.

Технически такая система реализована в комбинации трех основных компонентов:

  • молниеприемника;
  • токоотвода;
  • заземлителя.

Молниеприемник непосредственно принимает удар на себя, по токоотводу передает энергию заземлителю, который рассеивает ее в толще грунта.

***

Кстати, в быту молниеприемник чаше называют громоотводом. Это привычно, но с точки зрения науки не совсем точно. Гром вызывается резким расширением воздушных масс, вследствие прохождения разряда через атмосферу. Его мы и слышим. А «отводить» на самом деле необходимо молнию!

***

Исходя из принципа действия, различают два основных типа защиты:

  • пассивную;
  • активную. По конструкционному исполнению молниеприемника различают:
  • мачтовые (штыревые) системы;
  • тросовые системы;
  • сетчатые конструкции.

Молниеприемник

Чтобы принять «огонь на себя» молниеприемник должен находиться на максимальной, конструкционно доступной, высоте над крышей здания. Здесь реализуется принцип: чем выше объект от поверхности земли, тем легче разряду попасть в него.

Если архитектурные особенности здания не позволяют установить громоотводы на крыше здания, есть вариант монтажа на отдельно стоящих от здания мачтах. При выборе варианта и высоты размещения важно учитывать размер защитной зоны, которую обеспечивает этот громоотвод.

Она должна охватывать здание полностью, включая выступающие конструкционные элементы, антенны, дымоходные трубы и пр. Если одним молниеприемником полностью закрыть дом не получается, устанавливаются дополнительные элементы.

Зона защиты определяется достаточно просто графическим методом. Для этого необходимо нарисовать дом (вертикальное сечение) со стороны наиболее длинной стены.

схема молниеотвода

Защищаемое пространство в сечении будет иметь форму равнобедренного треугольника. Половина его основания вычисляется по формуле R=1.2*Н.

Молниеприемник штыревого типа – это металлический прут или заваренная на торце труба, которые имеют сечение не менее 100 мм2 и длину более 250 мм. Верхний край прута заостряют для повышения напряженности электростатического поля на его конце. Такое сечение проводника выбирают, исходя из масштабности динамических и тепловых величин, которые он должен выдержать в случае попадания молнии.

Молниеприемник нельзя покрывать краской, поэтому его лучше изготовить из меди или оцинкованной стали. Эти материалы спокойно переносят атмосферное воздействие.

Для невысоких одноэтажных домов, коттеджей с мансардными этажами в качестве громоотвода может быть использован трос, натянутый по линии конька горизонтально на высоте 250-300 мм. К его концам присоединяют два заземленных токоотвода.

Роль молниеприемника может быть успешно выполнена пространственной металлической сеткой из толстой проволоки, которая располагается над поверхностью кровли здания. Размер ее ячейки может быть в пределах 5-6 м. Проволока в местах пересечения сваривается или надежно спаивается.

В случае металлического покрытия крыши ее также необходимо надежно заземлить на токоотвод.

Токоотвод

Токоотвод играет роль транспортной магистрали электрического разряда в землю. Учитывая большие значения силы тока и напряжения необходимо использовать проводник достаточного поперечного сечения – обычно для них используется 6-мм стальная проволока.

Токоотводы спускают с крыши вниз до уровня заземлителя. Вдоль стены проволоку крепят на скобы к стене.

***

Обратите внимание! Если токоотвод спускается по стене деревянного дома, то расстояние между ним и стеной должно быть не менее 150 мм.

***

В кирпичных или газобетонных стенах проволока токоотвода может быть спрятана в штробы или располагаться в тени водосточных труб

В местах соединения концов токоотвода с молниеприемником и контуром заземления используется сварка или пайка твердыми припоями. Также допускается и удобен вариант зажимного крепления проволоки. Основное требование к соединению – площадь контакта минимум вдвое должна перекрывать площадь сечения проводника.

При площади коттеджа 170-200 м2 токоотвода должно быть два или более. При проектировании токоотвода следует придерживаться таких простых правил:

  • длина каждого токоотвода должна стремиться к минимально возможной величине;
  • в токоотводе не должно быть петель, острых и прямых углов – исключаем риск возникновения искрового разряд;
  • токоотводы размещаются на тех стенах, которые максимально удалены от входов в дом и окон;
  • расстояние между ними в пределах 20 м;
  • желательно в качестве токоотвода использовать оцинкованную стальную проволоку, которая способна стойко переносить агрессивное воздействие атмосферы.

Ливневые стоки также можно использовать в качестве токоотвода, если они цельнометаллические и соединяются с металлической крышей.

Заземление

Защитное заземление предназначено для передачи и рассеивания энергии молнии в грунте. Оно должно иметь максимально низкое удельное электрическое сопротивление при контакте с грунтом.

Отличный вариант – влажный грунт. В таком случае может быть использован горизонтальный метод укладки заземлителя. При этом в траншеи глубиной 0,8-1,5 м укладывают уголки, трубы или шины из стали шириной от 40 мм при толщине металла от 4 мм.

Однако такая конструкция достаточно эффективная во влажные поры года, ухудшает свои показатели в летние периоды засухи.

Поэтому более часто используется стержневая система расположения заземлителей. Это 2 или 3 стальных прута или трубы, которые забиваются на дне траншеи глубиной 0,5 - 1 м на всю свою длину. Расстояние между стержнями должно быть не менее 3 м.

Соединяются стержни между собой перемычкой из стальной шины или проволоки. Шина приваривается или закрепляется хомутами. Токоотвод приваривается к средней точке перемычки или к центральному стержню.

Согласно нормативам электрическое сопротивление контура заземления должно быть менее 10 Ом. Раз в 4-5 лет контур необходимо откапывать и проверять места соединения токоотводов и перемычек между стержнями.

Располагается контур заземления на удалении 1м или более от стен здания. Более близкое размещение может привести к пробою заземления на внутренние коммуникации, включая отопительную систему и водопровод. Также не стоит располагать заземление в местах интенсивного передвижения людей – возле выходов, дорожек, ворот. Во время грозы нельзя находиться в радиусе 4 м от контура заземления.

Видео: монтаж защиты от молнии (схема)

Схематическое изображение монтажа типовой защиты от грозы.

Дерево в качестве громоотвода

Рядом с вашим домом растет высокое дерево? Тогда его можно задействовать в качестве основы для громоотвода. Хотя такой вариант имеет свои отрицательные стороны и некоторые ограничения. Итак, давайте по порядку.

Садить рядом с домом дерево и ждать, пока оно вырастет вы, я надеюсь, не собираетесь. Мы говорим с вами о готовом дереве, которое уже по высоте в 2,5 раза превышает высоту вашего дома. Еще одно ограничение – дерево должно расти на расстоянии более 3-х метров от стены дома.

В качестве молниеприемника и токоотвода используется проволока диаметром от 5 мм, один конец которой вертикально закрепляется на вершине дерева, а второй приваривается к заземлителю. Проволока спускается вертикально вниз по стволу дерева.

При попадании молнии в такое «защищенное» дерево большая часть разряда уйдет по токоотводу. Незащищенное высокое дерево возле дома также может играть роль естественного громоотвода, но только при попадании в него молнии оно может расколоться или загореться и повредить здание своим падением или огнем.

Активная система молниезащиты

Не углубляясь в тонкие подробности, можно сказать, что активная система молниезащиты структурно повторяет пассивную. Но за счет того, что активный излучатель ее молниеотвода ионизирует участок атмосферы над защищаемым объектом, радиус действия такой системы может достигать 100 м. То есть такая система способна защитить не только сам дом, но и хозяйственный постройки рядом с ним.

Монтаж активной системы защиты предполагает задействование профессиональных мастеров и более весомые инвестиции в оборудование. Но ее эффективность проверена на практике владельцами загородных домов за рубежом.

Другие статьи:
Обсужедение:
Какие растения можно выращивать и дома и на улице. (форум: Ландшафтный дизайн)
система капельного полива (форум: Садовые и огородные работы)
кому нужен строительный мусор? (форум: Разное)
Гадюшник на даче (форум: Разное)
Экологические направление в ландшафтном дизайне (форум: Ландшафтный дизайн)
Освещение в саду (форум: Ландшафтный дизайн)
Как вырастить дуб? (форум: Растения)
Зола против тли (форум: Растения)
Помогите избавиться от крота. (форум: Разное)
Свёкла сорта "Цилиндра" (форум: Растения)

В избранное