электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД), инженерно технические системы (ИТС)

МОЛНИЕЗАЩИТА ЧАСТНОГО ДОМА

Необходимость в молниезащите дома наиболее актуальна при проживании в регионе с большим количеством грозовых периодов, при расположении на возвышенностях или в случае необходимости обеспечения дополнительной безопасности.

Чтобы правильно спроектировать и выполнить систему молниезащиты нужно представлять, чем чревато попадание грозового разряда в дом.

Воздействие молнии характеризуется двумя факторами:

Первый, самый опасный — это прямое попадание молнии в дом. Опасен прежде всего тем, что гарантированно вызывает возгорание деревянных конструкций, а также практически всегда сопровождается разрушениями в месте попадания.

Второй фактор – наведенное напряжение. Разряд молнии характеризуется напряжением от десятков миллионов вольт, токами до 500 тысяч ампер и мощностью до 1 гигаватт. Скорость возрастания напряжения при разряде составляет единицы микросекунд.

В соответствии с законом электромагнитной индукции такой разряд вызывает наведение в металлических проводниках значительного электрического потенциала.

В зависимости от расстояния возникновения разряда молнии и его мощности, наведенное напряжение в проводах электропитания может привести в выходу из строя бытовых приборов, а в некоторых случаях – к их возгоранию.

Для защиты частных и промышленных домостроений от прямого попадания молнии служит устройство молниезащиты. В ее комплект входят:

молниеприемник;
токоотвод;
устройство заземления.

Принцип работы системы молниезащиты основан на том, что возникновение разряда между поверхностями с разными потенциалами происходит по кратчайшему расстоянию, поэтому, если над крышей дома в наиболее высоком месте расположить молниеприемник, то молния с большой вероятностью попадет именно в него.

Токоотвод и заземление служат для стекания разряда в землю.

Эффективность молниезащиты зависит, в первую очередь, от высоты молниеприемника и качества заземления. Токоотвод должен быть в состоянии без разрушения выдержать ток разряда за время его воздействия.

МОЛНИЕЗАЩИТА ДОМА С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КРЫШЕЙ

Дома с металлической крышей или крышей из металлочерепицы в обязательном порядке требуют выполнения грозозащиты.

Это связано с тем, что большая площадь хорошо проводящей металлической поверхности служит отличным приемником для грозовых разрядов, а поскольку заземление таких крыш обычно не делается, то разряд сам выберет наиболее легкий путь для стекания на землю.

Следует сразу предупредить, что использование самой крыши в качестве молниеприемника, даже при надежном заземлении, категорически запрещается, поскольку невозможно выполнить надежный электрический контакт между всеми элементами конструкции. Конечно, если все листы соединить сваркой, то контакт будет неплох, но вряд ли кто будет это делать.

Молниезащита крыши может быть выполнена в следующих вариантах:

штыревая;
тросовая;
сеточная.

Штыревой молниеприемник встречается наиболее часто и его проще всего изготовить и установить. Для штыря используется металлический прут диаметром 10—20 мм с заостренным концом длиной не мене 2.5 м.

Штырь закрепляется на самом высоком участке крыши – на коньке или дымовой трубе. При большой площади крыши используется несколько штырей с расстоянием между соседними около 10 м.

Штыри молниеприемника крепятся к несущей поверхности через диэлектрические проставки, например выполненные из пластика или пропитанных водоотталкивающим составом деревянных брусков.

В ряде случаев допускается установка молниеприемника на отдельной опоре в непосредственной близости от дома с таким расчетом, чтобы высота штыря была выше максимальной высоты дома на 2—3 м.

Молниеприемники соединяются между собой токоотводом из стальной или медной проволоки диаметром не менее 6 мм. Поскольку выполнение сварочных работ на высоте может оказаться затруднительно, то допускается выполнять его при помощи прочных металлических хомутов.

Тросовый молниеприемник выполняется в виде троса из стального или медного провода диаметром не менее 6 мм, который натягивается вдоль конька крыши по всей его длине. Расстояние от конька составляет 5—10 см. Главное условие при установке тросового молниеприемника – отсутствие электрического контакта с крышей здания.

На плоских крышах часто встречается сеточная система молниеприемника. Она является развитием тросовой и представляет собой сеть с ячейкой 6х6 м из такого же материала, как тросовый молниеприемник. В местах пересечения тросы соединяются между собой сваркой или хомутами. Условия при установке такие же – отсутствие контакта с крышей.

Токоотвод выполняется из стального провода с диаметром не менее 6 мм или полосы 2х30 мм. Он крепится к непосредственно к стене из негорючего материала или через изолирующие проставки толщиной не менее 150 мм на деревянной стене. Прокладывать токоотвод можно в любом месте стены желательно по кратчайшему пути, но как можно дальше от оконных и дверных проемов.

Главное условие по прокладке – расстояние до параллельных токоотводу участков осветительной сети, кабелей эфирного или спутникового телевидения, телефонных линий должно быть не менее нескольких метров. Нельзя укладывать токоотвод в виде петель, колец, то есть он должен быть, по возможности, прямым.

В противном случае, при попадании молнии в молниеотвод, ток, проходящий по токоотводу, вызовет в коммуникациях большое наведенное напряжение. По этой же причине, нельзя устанавливать приемники молниезащиты на антенных мачтах если по ним проходят антенные и другие кабели.

В случае установки тросового или сеточного молниеотвода, количество токоотводов должно быть не менее двух, на максимальном расстоянии друг от друга.

Заземление.

Заземление системы молниезащиты выполняется традиционным способом. Для этого используются металлические штыри диаметром 15—20 мм, стальные уголки 40х40 мм или трубы диаметром не менее 25 мм, заглубленные вертикально в землю на глубину 2—2.5 м в углах равностороннего треугольника с стороной 2.5—3 м. Поверхность заземляющих электродов не должна быть окрашенной. Верхние части штырей должны быть на глубине 10—20 см ниже уровня грунта.

Можно также посмотреть материалы про схемы заземления и способы организации контура заземления.

Между собой электроды соединяются стальной полосой 4х20 мм при помощи сварки. Такой же полосой делается отвод от контура к стене здания для соединения с токоотводом молниеприемника. Места сварки и сама соединительная шина должны быть защищены от коррозии битумной мастикой или краской.

При невозможности размещения заземляющих электродов в виде треугольника можно установить их в один ряд с расстоянием между ними не менее 2—х метров. Заземляющий контур должен находиться на расстоянии от 1 до 10 м от фундамента здания. Все болтовые соединения в обязательном порядке должны быть защищены от коррозии.

Согласно правилам можно использовать в качестве заземления молниезащиты существующий заземляющий контур. Выполненный отдельно заземлитель следует объединить с защитным заземляющим контуром для выравнивания потенциалов для исключения создания падения напряжения, опасного для жизни.

МОЛНИЕЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Максимальная эффективность молниезащиты частного дома будет только в том случае, если внутри помещения грамотно выполнена также защита от вторичного фактора грозового разряда. Для этой цели выпускаются устройства защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП).

Принцип работы УЗИП основан на том, что при поступлении на вход устройства импульса напряжения больше заданной величины они почти мгновенно разрывают цепь питания.

Защитные устройства бывают трех типов. Первые два устанавливаются на понижающих трансформаторах энергосети и на распределительных устройствах. Для бытового применения выпускаются УЗИП типа 3.

УЗИП подключается до электрического счетчика между фазным и нулевым проводами. К третьей клемме устройства подводится заземление. Крепление УЗИП стандартное, как и у большинства автоматов или УЗО – на DIN—рейку.

Время срабатывания УЗИП разных производителей колеблется от 25 наносекунд у наилучших производителей до несколько микросекунд у других.

Однако, не стоит полностью полагаться на высокую скорость срабатывания. Величина импульса разряда молнии порой настолько высока, что наводимое напряжение может возрасти до недопустимой величины еще до того, как сработает автомат защиты.

Кроме этого, УЗИП устанавливается только на провода электропитания, оставляя незащищенными антенные и телефонные кабели. Большинство повреждений электронной аппаратуры во время грозы вызывается тем, что владельцы оборудования, отключая его от сети питания, забывают отключить антенны или связевые провода.

Поскольку входные цепи телевизионных и спутниковых приемников имеют очень низкую защищенность от перенапряжений, то выходят из строя даже при далеком разряде молнии. Гроза на расстоянии порядка трех километров уже может быть опасна для входных цепей.

Для максимальной защиты от воздействия молнии лучше перестраховаться и отключить электрооборудование от всех электрических коммуникаций.

Единственный тип коммуникаций, который не подвержен влиянию грозовых разрядов — это оптоволоконные кабели, но только в том случае, если они не имеют контрольных медных жил, соединенных с оборудованием.

Прочие меры безопасности.

При грозе нельзя находиться вблизи элементов молниезащиты, а тем более — прикасаться к ним. Нельзя находиться на крыше и возле высоких деревьев даже при наличии молниеотводов. Деревья отличаются развитой корневой системой. Поэтому при высокой влажности грунта сами являются неплохими молниеприемниками.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов