Москва, 123007, Хорошевское шоссе, дом №38, корпус 1, офис №522, тел. +7-495-727-8131; 8(495)940-1730,

Составляющие молниезащиты

Молниезащита домов

Зона защиты молниеотвода – это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности.

Наименьшей и постоянной по величине степенью надежности обладает поверхность, образующая границу зоны защиты. При продвижении внутрь зоны защиты надежность защиты увеличивается. Различают два типа зоны защиты. Зона защиты типа А имеет степень надежности 99,5 % и выше, то есть вероятность поражения для этой зоны составляет 0,5 % и менее. Зона защиты типа Б имеет степень надежности 95 % и выше. Здесь вероятность поражения может составлять 5 % и менее.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 150 м включительно имеет вид кругового конуса.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода: 1 – граница зоны защиты молниеотвода; 2 – молниеотвод; 3 – зона защиты на уровне высоты hx защищаемого объекта; 4 – граница зоны защиты на уровне земли.

Вершина конуса, в зависимости от типа зоны защиты, определяется высотой h0. На уровне земли зона защиты образуется кругом радиусом R0. В горизонтальном сечении зона защиты на высоте защищаемого объекта hx определяется радиусом защиты Rx, проведенным от молниеотвода до границы зоны защиты параллельно поверхности земли.

В зоне защиты типа А параметры h0, R0, Rx определяются следующим образом:

В зоне защиты Б:

При известных значениях hx и Rx необходимая высота молниеотвода h для зоны защиты типа Б определяется по формуле

При среднегрозовой деятельности более 20 часов в год (в средней полосе России она колеблется от 20 до 80 часов) необходимо устраивать молниезащиту (громоотвод). Сделать это несложно после ознакомления с системой расчетов.

Система молниезащиты состоит из трех элементов – приемника молний, проводника тока и заземлителя.

 Простейший громоотвод: а – общий вид; б – варианты устройства заземлителей «птичья лапа» и «треугольник»: 1 – молниеприемник; 2 – токоотвод; 3 – заземлитель.

Молниеприемник воспринимает прямой удар молнии и должен выдерживать большие тепловые и динамические нагрузки, чтобы устоять и не расплавиться. Для его изготовления используют полосовую и круглую сталь с наименьшим сечением 60 мм2 при длине не менее 20 см. Место размещения молниеприемника – самая высокая точка крыши, положение – строго вертикальное.

На показано, как конкретно устроить молниезащиту небольшого дома. Токоотвод изготавливают из оцинкованной круглой стальной проволоки диаметром не менее 5–6 мм.

К молниеприемнику его присоединяют сваркой, пайкой или болтовыми соединениями, при этом площадь контакта должна быть в 2 раза больше площади сечения стыкуемых деталей. Токоотвод прокладывают кратчайшим путем в местах наиболее вероятного удара молнии (по конькам крыш, по выступам и краям фронтонов), его крепление осуществляют хомутами, скобами, гвоздями. Если крыша строения изготовлена из легковозгораемого материала, то трасса токоотвода должна отстоять от нее минимум на 15–20 см.

Молниезащита небольших домов стержневыми и тросовым молниеотводами: а – установленными на крыше; б – крепление молниеприемника к дымовой трубе; 1 – молниеприемник тросовый; 2 – молниеприемники стержневые (вилка); 3 – планка деревянная; 4 – заземлители; 5 – токоотвод; 6 – скобы; 7 – проволока вязальная (оцинкованная) диаметром 3–5 мм.

Назначение заземлителя – отвод тока в грунт, поэтому электрическое сопротивление материала, из которого он изготовлен, должно иметь минимальное значение. Располагать заземлитель следует таким образом, чтобы расстояние от него до крыльца и пешеходных дорожек было не менее 5 м. Чтобы воспрепятствовать проходу людей и животных в месте расположения заземлителя (для их защиты от шагового напряжения, которое возникает в момент отвода молнии в землю), его обносят оградой радиусом не менее 4 м.

Глубина залегания и положение заземлителя в грунте зависят от типа почвы и уровня залегания подпочвенных вод в конкретной местности.

При сухом грунте и низком уровне подпочвенных вод заземлитель устраивают в виде двух стержней длиной 2–3 м, вбитых вертикально в землю и на глубине 0,5 м соединенных методом сварки перемычкой сечением 100 мм2; к середине перемычки приваривают токоотвод.

Влажный или торфяной грунт и уровень подпочвенных вод менее 1,5 м предполагает заземлитель из горизонтально расположенных в грунте металлических уголков, старых рессор и т. п. Глубина их заложения – не менее 0,8 м (чем больше длина токоотвода в земле, тем надежней будет молниезащита).

Установка молниезащиты на многоквартирных домах вменена в обязанности организациям, производящим строительство (а они перекладывает эту задачу на плечи подрядных организаций). В настоящее время громоотводы на каждом строящемся доме не устанавливают, если хоть один стоит на крыше высотного дома, защищая от удара молнии большую площадь. Поэтому застройщики вначале сверяют параметры строящегося здания со схемой защитной зоны уже установленных громоотводов, в том случае, если новостройка в эту зону не попадает, устанавливают громоотвод.

О молниезащите частного дома придется позаботиться хозяину.

По существующим в России нормам на жилые дома высотой до 30 метров не распространяются требования обязательной установки молниезащитных устройств. Ну а если закон этого не требует, то к чему лишние расходы? И вот с первыми весенними грозами начинают полыхать городские дома и загородные коттеджи, хозяева которых не позаботились об их безопасности.

Конечно же, от грозового разряда загораются не все дома, не оборудованные молниезащитой, и даже не каждый второй. Например, если дом находится в низине, или рядом имеются более высокие здания, или сосед устроил такую мощную молниезащиту, которая распространила зону своего действия на строения, находящиеся на соседних участках, то можно не беспокоиться.

Если же ни одно из этих условий не соблюдено, то следует все-таки устроить защиту от грозового разряда. Особенно если крыша дома покрыта металлической кровлей или металлочерепицей. Дело в том, что укладывается этот кровельный материал либо на рубероид или толь, либо прямо на деревянную обрешетку; оба этих материала основания кровли относятся к диэлектрикам; следовательно, кровля оказывается полностью изолированной от земли. В металле кровли может накапливаться (а во время грозы обязательно) наведенное атмосферное электричество. Когда электрический потенциал достигает определенного уровня, ему необходимо разрядиться. Человеческое тело представляет собой великолепное разрядное устройство. Разряд же может достигать десятков тысяч вольт; если при этом и сила тока значительная, то прикосновение человека к наэлектризованной крыше может закончиться смертельным исходом или (в лучшем случае) потерей сознания.

К тому же разряд происходит в виде искры, которая способна поджечь как рубероид, так и дерево.

Настоящий хозяин дома (рачительный, надежный, заботливый) обязательно позаботится о своем доме, о себе и своих близких, защитив свой дом от возможных неприятностей в виде пожара или поражения электрическим током во время грозы.

В качестве молниеотводов для защиты отдельных зданий от прямых ударов молнии могут быть использованы деревья. Это возможно, если дерево выше дома вместе с антенной в 2–2,5 раза. Дерево должно отстоять от дома не менее чем на 3–10 м (рис. 85).

Молниезащита небольших домов с использованием дерева в качестве несущей конструкции: 1 – молниеприемник; 2 – токоотвод; 3 – заземлитель; 4 – граница зоны защиты молниеотвода; Rx – радиус защиты на высоте hx.

На его верхушке закрепляют один конец цельного куска проволоки диаметром не менее 5 мм, а второй конец спускают на землю, закапывают в грунт и приваривают к заземлителю.

Если дом расположен на участке, где поблизости нет высоких деревьев, то можно либо установить два громоотвода по концам конька крыши, либо для устройства молниезащиты установить мачту, на которой закреплен молниеприемник.

Значительно проще устроить молниезащиту строений с металлической кровлей. В этом случае роль молниеприемника будет играть сама крыша, которую следует заземлить по периметру через каждые 20–25 метров. Если у дома имеются металлические желоба и стоки для дождевой воды, то их можно использовать в качестве токоотвода; а вот заземлитель придется все-таки соорудить. Стоит только запомнить, что сопротивление заземлителя не должно превышать 10 Ом.

Как и любая другая установка, связанная с электричеством, молниезащита требует периодической проверки надежности соединений. Если, например, в электропроводке или электроприборах о неисправности соединений подскажет отказ в работе, то указать на неполадки в соединениях громоотвода сможет только пожар, возникший по причине грозового разряда. Дожидаться этого, конечно же, не стоит и следует самостоятельно производить регулярную проверку громоотвода.

В зависимости от конкретных условий возможны различные варианты (или их комбинации) молниезащиты. Проще всего оборудовать системой молниезащиты дома с металлической кровлей. Для этого достаточно подвести к двум противоположным скатам крыши токоотвод и соединить их с заземлителями (например, водопроводной трубой). В качестве токоотводов можно использовать водосточные трубы, занулив их в случае необходимости с помощью вертикального или горизонтального заземлителя.

Строение с не металлической кровлей можно оборудовать тросовой системой молниезащиты в виде натянутой вдоль конька крыши стальной проволоки диаметром 5-6 мм с молниеприемниками, расположенными выше самой высокой точки строения или его элементов. Проволоку с зазором 250 мм от конька крыши натягивают между деревянными стойками, установленными на фронтонах, если она расположена выше других элементов строения (например, дымоходной трубы), то в этом случае ее можно считать молниеприемником.

В других случаях оборудуют специальные молниеприемники, располагая их таким образом, чтобы они выступали над строительными элементами не менее чем на 50 см. Их делают в виде стоек по фронтальным торцам крыши или сооружают на дымоходной трубе в виде вилки с обвязкой из такой же проволоки (рис. 1,б). Концы вилки должны выступать над трубой не менее чем на 300 мм.

Эффективность работы тросовой системы молниезащиты обусловлена правильным расположением проволоки относительно конька крыши. Угол между вертикальной линией, опущенной от оси проволоки, и линией, соединяющей ее с карнизом крыши, должен составлять не более 45° (рис. 1,в ). Обеспечить этот угол можно, подняв тросовый молниеприемник на определенную высоту, в зависимости от конфигурации крыши. Чтобы проволока не провисала, надо установить промежуточные деревянные или металлические стойки (для крыши из несгораемых материалов). Небольшие дома (длиной до 10 м) оборудуют молниезащитой из цельного куска проволоки диаметром 5-8 мм (молниеприемник - токоотвод - заземлитель) с односторонним спуском токоотвода и одним заземлителем. При этом длина подземной части должна быть как можно большей и располагают ее в зоне интенсивного орошения (например, в районе водосброса с крыши), обычно вдоль отмостки дома.

Рис. 1. Тросовая система молниезащиты:
а – общий вид;
б – крепление "вилки" на трубе;
в – правильное расположение тросового молниеприемника; 
1– стержневой молниеприемник; 2 – тросовый молниеприемник; 3– стойки; 4 – отмостка; 5 – заземлитель; 6 – зона увлажнения; 7 – пешеходная дорожка; 8 – токоотвод.

Если рядом с домом или хозяйственными постройками (на расстоянии 3-10 м) имеются высокие деревья (15-20 м), их можно использовать для оборудования одновременной молниезащиты всех строений, находящихся в этой зоне.

Зона защиты стержневой системы определяется на уровне земли и очерчивается радиусом Ро, равным 1,5, где h - высота стержневого молниеотвода (рис. 2).

Рис. 2. Устройство стержневого молниеотвода, способы определения его высоты и зоны зашиты:
а – общий вид;
б – вариант крепления токоотвода к дереву; 
1 – молниеприемник; 2 – токоотвод; 3 – заземлитель; 4 – резиновая прокладка (трубка); 5 – вязальная проволока.

Гарантированной защиты можно добиться, обеспечив "вписываемость" защищаемого строения в воображаемый "конус", при условии, что известны высота n< от уровня земли до конька крыши строения и расстояние До от самой высокой точки строения до оси молниеотвода. В этом случае высота n молниеотвода должна быть равна:

Практически высоту дерева или строения можно определить визуально (рис. 2). Для этого достаточно взять подходящую палочку (визир) и, держа ее на расстоянии вытянутой руки, подобрать такой ее размер, чтобы она полностью перекрывала высоту измеряемого объекта. Зная расстояние от точки измерения до объекта и от глаза до визира, легко определить искомую высоту:

Для такого молниеотвода подойдет проволока диаметром 5-8 мм, верхний конец которой (молниеприемник) выполнен в виде петли с закруткой. При недостаточной высоте дерева молниеприемник можно укрепить на шесте, который устанавливают на дереве или в виде самостоятельной конструкции на растяжках. Токоотвод по стволу дерева прокладывают без натяжения и затяжки древесины ствола и сучьев, используя мягкую вязальную проволоку и резиновые (из резинового шланга или трубок) прокладки.

При расстоянии от строения до токоотвода (дерева или его веток) менее 3 м, чтобы исключить возможный пробой, ветки необходимо обрубить, а строение обезопасить прокладкой по ближайшей к дереву стене защитной шины в виде полосы или проволоки, соединенной с общим заземлителем (см. рис. 2). Во всех случаях (как оборудованные, так и не оборудованные молниеотводами) строения желательно обезопасить, обеспечив расстояние (разрыв) от строительных конструкций до близко расположенных деревьев не менее 3 м.




Составляющие молниезащиты, на примере молниезащиты "Galmar"

Одной из признанных ведущих фирм по производству молниезащиты является польская фирма "Galmar". Ею разработана линейка стержневых омеднённых и оцинкованных заземлителей и молниеприёмников и большой ряд деталей молниезащиты, из которых составляется любой, даже самый сложный проект.

Стержневые молниеприемники

Рис.2

Длинамолние приемника, мм

Диаметрмолние

приемника, мм

Код по каталогу

Материал

500

10

115 28

медь

1000

10

115 29

500

15

115 19

1000

15

115 20

2000

15

115 21



Основание для установки стержневых молниеприемников
O 15 мм на горизонтальную поверхность

Рис. 3

Размеры проводника,мм

Мате-риал провод-ника

Код по каталогу

Материал

O 6 - 10

медь

115 23

бронза

полоса 3 х 25



Основание для установки стержневых молниеприемников
O 10 мм на вертикальную или горизонтальную поверхности

Рис. 5

Диаметр проводника,мм

Поло-жение присоеди няемого провод-ника, мм

Материал провод ника

Код по каталогу

Мате-риал

O 6 - 10

верт.

медь

115 26

бронза

O 6 - 10

гориз.

115 27



Крепление токоотводов на коньке черепичной кровли

Рис.6

Крепление состоит из фиксирующей скобы с регулируемым размером охвата, размещаемой на коньке кровли и за-жима для токоотвода.
Положение зажима на скобе можно изменять при помощи винтового крепления.

Диаметрпрово-
дника, мм

Расс-
тоя-ние отпрово-
дникадо кры-ши, мм

Диа-метр охва-та креп-
ле-ния, мм

Код по ката-
логу

Мате-риалкреп-
ления

Цвет зажи-ма

O 6 - 8

20

180-280

115 64

медь

корич.

20

117 35

 


серый

35

115 65

медь

корич.

35

117 36

 


серый

 

 


Рис.7

Зажим для токоотвода предназначен для размещения на кровлях с черепичным, шиферным или другими рифлеными покрытиями.
Зажим имеет водонепроницаемое прорезиненное основание, для предотвращения попадания влаги под кровлю.

Диаметрпрово-
дника, мм

Расст-
ояниеотпрово-
дникадо крыши, мм

Код по ката-
логу

Мате-
риал

Цвет зажи-ма

O 6 - 8

20

117 37

пластик + изолирующая резина

корич.

20

117 38

серый

35

117 39

корич.

35

117 40

серый

 

 


Рис.8

Зажим для токоотвода предназначен для размещения на кровлях с металлическим покрытием.
Зажим имеет водонепроницаемое прорезиненное основание, для предотвращения попадания влаги под кровлю.

Диаметр провод-ника,мм

Рас-стояние от провод-ника до крыши,мм

Код по ката-логу

Мате-риал

Цвет зажима

O 6 - 8

20

117 47

пластик + изоли

рующая резина

корич.

20

117 48

серый

35

117 49

корич.

35

117 50

серый

 


Рис.9

Универсальное крепление состоит из зажима для токоотвода и основания для установки на кровли. Благодаря конструкции основания крепление может быть установлено на поверхность кровли различных форм и конфигураций.

Диа-метрпрово-
дника, мм

Расс-
тояние отпров-
одникадокрыши, мм

Длина поло-сыкрепл-
ения, мм

Код по ката-
логу

Мате-
риал поло-сы креп-
ления

Цвет зажи-ма

O 6 - 8

20

205

115 66

медь

корич.

20

335

115 67

корич.

20

475

115 68

корич.

20

205

117 41

серый

20

335

117 42

серый

20

475

117 43

серый

35

205

115 69

медь

корич.

35

335

115 70

корич.

35

475

115 71

корич.

35

205

117 44

серый

35

335

117 45

серый

35

475

117 46

серый

 

 

 



Крепления токоотводов на плоских кровлях

Рис.10

Пластиковое крепления приклеиваются на кровлю с помощью монтажного клея либо с помощью двустороннего монтажного скотча.

Диаметр проводника,мм

Размеры крепления,мм

Код по каталогу

Материал

O 8

100 х 105 х75

117 06

пластик




Рис. 11

Пластиковое крепления с бетонным основанием приклеивается на кровлю с помощью монтажного клея.

Диаметр проводника,мм

Код по каталогу

Материал

O 8

117 10

пластик

O 8

117 11

бетон

 



Зажим для крепления токоотвода на водосток

Рис. 12

Диаметр провод-ника,мм

Мате-риал провод

ника

Охват краяводо стокам

Код по каталогу

Матер. крепл.

O 6 -10

медь

16 -22

115 45

медь

O 6 -10

оцинко

ванная сталь

16 -22

116 06

оцинко

ванная сталь

 



Крепление токоотвода к водосточной трубе

Рис. 13

Диаметр проводника,мм

Мате-риал провод-ника

Диаметртрубым

Код по каталогу

Матер. крепл.

O 6 -8

медь

60-100

115 46

медь/ латунь

оцинко-ванная сталь

60-100

116 07

 


медь

60-150

11547

медь/ латунь

оцинко-ванная сталь

60-150

11608

 


медь

50-200

11513

медь/ латунь

оцинко-ванная сталь

50-200

11514

 




Зажимы для крепления токоотводов к металлическим конструкциям

Рис.14

Диаметр проводника,мм

Мате-риал провод-ника

Код по каталогу

Материал крепления

O 6 -10

медь

115 48

бронза


 

Рис.15

Диаметр проводника,мм

Мате-риал провод-ника

Код по каталогу

Материал крепления

O 6 -10

медь

115 16

бронза

 


Рис. 16

Диаметр провод-ника,мм

Мате-риал провод-ника

Толщиназажимам

Код по ката-логу

Матер. крепл.

O 6 -10

медь

0,7 - 8

115 49

медь

оцинко ванная сталь

0,7 - 8

116 09

оцинко-ванная сталь




Рис. 17

Диаметр провод-ника,мм

Мате-риал провод-ника

Толщиназажима, мм

Код по каталогу

Матер. крепл.

O 6 -10

медь

1 - 12

115 50

медь

оцинко-ванная сталь

1 - 12

116 01

чугун



Крестовой зажим

Рис. 18

Предназначен для соединения токоотводов к горизонтальными проводниками установленным на кровле.

Диаметр провод-ника,мм

Материал провод-ника

Код по каталогу

Материал крепления

O 6 -10

медь

115 10

бронза

 



Универсальный зажим

Рис. 19

Предназначен для перекрестного, Т-образного и параллельного соединения между собой круглых проводников и/или токоотводов.

Диаметр проводника,мм

Материал провод-ника

Код по каталогу

Матер. крепл.

O 8

медь

115 51

медь

оцинко-ванная сталь

116 01

оцинко-ванная сталь

 



Треугольный зажим

Рис. 20

Диаметр проводника,мм

Материал проводника

Код по каталогу

Матер. крепл.

O 6 -10

медь

115 02

бронза



Зажим настенный

Рис. 21

Диа-метрпрово-
дника, мм

Диа-метрпрово-
дника

Цвет

Расс-
тояниеотпрово-
дникадо стены, мм

Код по ката-
логу

Мате-
риал креп-
ления

O 6 -10

O 6-8

серый

20

117 01

пластик

корич.

20

11726

серый

35

11702

корич.

35

11727




Крепление

Рис. 23

Предназначено для установки зажимов 115 07 или 115 08 на расстоянии от стены.

Диаметр проводника,мм

Материал проводника

Код по каталогу

Матер. крепл.

O 6 -10

медь

115 57

бронза

 



Зажим настенный

Рис.24

Размерыпровод

никам

Материал провод-ника

Рассто-яние от провод-ника до стены,мм

Код по ката-логу

Матер. крепл.

O 6-10

медный провод

8

115 07

бронза

25 х 3

медная полоса

115 08



Зажимы

Рис.28

Предназначены для соединения между собой медных проводников.

Размеры соеди-няемыхпровод-никовм

Материал проводника

Код по каталогу

Матер. крепл.

провод O 6-10, полоса 3x 25

медь

115 01

бронза

провод O 6-10, провод O 6-10

медь

115 09

бронза

 


Рис. 29

Предназначены для соединения между собой медных проводников (код 115 62) или проводников изготовленных из оцинкованной стали (код 116 15).

Размеры соединяемых проводников,мм

Материал проводника

Код по каталогу

Матер. крепл.

провод O 6-8, полоса до 35

медь

115 62

медь

провод O 6-8, полоса до 35

оцинкованная сталь

116 15

латунь

 


Рис. 30

Предназначены для соединения между собой проводников изготовленных из разнородных металлов (меди и оцинкованной стали).

Диа-метрпровод-ника, мм/ материал

Ширинаполосым/ материал

Код по каталогу

Матер. крепл.

O 6-8, медь

до 35, оцинкованная сталь

118 03

медь/ латунь

O 6-8, оцинкованная сталь

до 35, медь

118 04

медь/ латунь

 


Рис. 31

Предназначены для соединения между собой медных проводников или проводников изготовленных из оцинкованной стали.

Диа-метрпровод-никам

Ширинаполосым/ материал

Код по каталогу

Материал крепления

O 6-8

медь

115 63

медь/латунь

оцинкованная сталь

116 16

латунь

 


Рис.32

Предназначены для соединения между собой проводников изготовленных из разнородных металлов (меди и оцинкованной стали).

Диаметрпровод-никам/ материал

Диаметрпровод-никам/ материал

Код по каталогу

Материал крепления

O 6-8 медь

O 6-8 оцинкованная сталь

118 05

медь/латунь

 



Регистрирующая карта

Рис. рег-карта

Карта предназначена для регистрации значения тока молнии, протекающего по токоотводу системы молниезащиты.

 

 


Футляр для регистрирующей карты

Рис.футляр

Футляр предназначен для установки регистрирующей карты на токоотводы диаметром до 10 мм.