Как сделать громоотвод: рассказываем в общих чертах

Вы здесь

Разряд атмосферного электричества несет в себе страшные последствия: пожары, разрушения, взрывы. При первых признаках грозы люди привыкли прятаться в домах или под навесами, но степень безопасности при этом равна нулю. Спрятаться от дождя легко, а избежать попадания молнии – непросто.

Сделать свое жилье комфортным и защищенным помогут устройства молниезащиты.

Типы молниезащиты для частного дома

Невысоких здания часто оборудуют кровлей из металлочерепицы. Хотя многие убеждены, что металическое покрытие не нуждается в защите от атмосферного разряда, прямое попадание молнии в такую поверхность чревато пожарами, поражениями электрическим током людей, поломкой электроприборов. Крыша из металлопрофиля в случае удара молнии нагревается до очень высокой температуры, что приводит к возгоранию поддерживающих стропил.

Поэтому, наряду со строительством, необходима установка молниезащиты. Выбор системы громоотвода и план ее монтажа желательно выполнять на стадии проектирования частного дома.

Системы молниезащиты бывают двух видов:

1. Внешняя. Простая в установке, недорогая, но эффективная система молниеотвода состоит из таких элементов: молниеприемника, токоотвода и заземляющего устройства. Принцип работы внешней защиты несложный: удар электричества «перехватывается» прямо над крышей частного дома и по безопасным путям отводится в землю.
2. Внутренняя. Такая молниезащита представляет собой совокупность мероприятий, которые в первую направлены на сохранение целостности электропроводки дома, одновременно защищая здание в общем и электрические приборы.

Установить внутреннюю систему молниезащиты в частном доме самостоятельно практически невозможно. А вот защитить дом снаружи под силу даже неспециалисту.

Монтаж внешней молниезащиты

Чтобы обезопасить частный дом с металлической кровлей от попаданий молнии, следует иметь под рукой такие инструменты и детали:

• сварочный аппарат;
• заземлитель;
• токоотвод;
• молниеприемник;
• крепежи (скобы или хомуты).

Основные элементы молниеотвода тоже можно сделать самому. В качестве заземлителя используют стальной прут диаметром приблизительно 18 мм. Токоотвод делается из железной проволоки круглого сечения.

Этапы монтажа молниезащиты частного дома с кровлей из металлочерепицы:

1. По протяженности конька устанавливаются специальные металлические фиксаторы, закрепляющиеся с двух сторон регулирующим винтом. Такой механизм позволит выставить лучшее положение фиксаторов.
2. Под лист металлочерепицы непосредственно на брус стропила крепятся держатели (на расстоянии 80–100 см).
3. Вниз от карниза на удаленности 60–80 см друг от друга монтируются настенные фиксаторы.
4. В держатели на коньке вставляется металлический прут (молниеприемник) так, чтобы оба его конца выступали на 1 м от крыши. Свободные части прута следует загнуть под прямым углом вверх.
5. Второй прут диаметром 6 мм (токоотвод) устанавливается в фиксаторы на крыше и стене.
6. Оба прута соединяются между собой хомутом.
7. В фундаменте дома крепится еще один элемент арматуры (заземлитель) диаметром 10 мм, к которому присоединяется контур молниезащиты.

Если на крыше дома находятся антенны или другие выступающие части, то молниеприемник крепится и к ним, при этом он должен быть выше остальных элементов кровли.

Молниезащиту устанавливается и на телевизионной антенне. Механизм действия такой системы следующий: специальный токоотводящий кабель при попадании молнии перемещает заряд в землю.

Обслуживание

Для того чтобы в нужный момент молниеотвод сработал четко и без отклонений, необходимо следить за его состоянием. Если у вас установлен стержневой тип молниеотвода, рекомендуется чистить металлический штырь и станину специальными составами или обыкновенными чистящими средствами в целях предотвращения их загрязнения и образования окиси. В некоторых случаях данные элементы окрашиваются краской.

Как видите, создание молниеотвода — работа, которая по силам практически каждому. Не забывайте о том, что все работы по его монтажу и обслуживанию необходимо производить в ясные и сухие дни.

Изготовление своими руками

Существует множество народных способов, как сделать громоотвод на даче своими руками. Лучше всего доверить это дело профессиональной бригаде, специально занимающейся установкой защитных антигрозовых систем. Однако для тех, кто решил действовать самостоятельно, рекомендуется следовать проверенному алгоритму. Для начала необходимо грамотно рассчитать конструкцию, затем правильно выбрать материалы, а также определить место установки и только после этого приступать к монтажным процедурам. Рассмотрим детально каждый из этих этапов.

Правильный расчёт

Первое, с чего следует начинать построение молниезащиты, это определение высоты верхней точки приёмника. Проще всего рассчитать её для штыревой модификации по следующей формуле:

H=(Rх+1,63Hx)/1,5

H – расстояние от поверхности земли наивысшей точки приёмника,

Hx – высота конька дома,

Rх – защитный радиус действия,

Цифры 1,5 и 1,63 – расчётные коэффициенты.

Например, если необходимо создать защиту в радиусе 15 метров на участке с домом высотой 7 метров, высота верхней точки молниеприёмника согласно формуле должна быть:

(15+7х1,63)/1,5=17,6 метров.

При этом необходимо учитывать, что защитная зона в пространстве имеет форму конуса с вершиной в точке пика приёмника и основанием.

Видео описание

Смотрите на видео, как недорого сделать громоотвод своими руками:

Подбор материалов

Эффективно решить задачу о том, как сделать громоотвод в деревянном доме, можно если правильно выбрать материалы. В качестве проводников рекомендуется использовать медь, сталь или алюминий. Например, для возведения стандартного штыревого громоотвода потребуется закупить следующие расходники:

• Стальной стержень для приёмника поперечником не менее 50 мм².
• Медный провод для токоотвода сечением от 16 мм².
• Асбестоцементную трубу подходящей высоты.
• Медные штыри для заземляющего контура.
• Элементы крепежа.

Дешевле использовать сталь для конструкции громоотвода частного дома, однако медь обладает наилучшими токопроводящими свойствами и требует меньшей площади сечения проводников, а значит, обустройство будет легче и быстрее.

Стержень для громоотводаИсточник ytimg.com

Место монтажа

Ещё один важный аспект, касающийся того, как сделать громоотвод в частном доме самому, это правильный выбор места его установки. Есть два основных варианта:

1. Непосредственно на крыше.
2. На рядом стоящей конструкции.

В первом случае приёмник устанавливается с помощью кронштейнов на кровле, во втором – на специальной матче, столбе, трубе от котельной, дереве. При этом чем ближе конструкция к дому, тем меньший защитный радиус потребуется и тем ниже нужно монтировать стержень.

Не последнее значение имеет место установки заземляющего контура. Чтобы избежать случайного пробоя электрического тока в момент удара молнии и поражения окружающих построек, животных или людей через грунт, его располагают на минимальном расстоянии – 1 метр от стен жилья и 5 метров от тротуаров, вольеров, дорожек.

Видео описание

Смотрите в этом ролике, как устроена и работает комплексная молниезащита для коттеджа:

Инструкция по установке своими руками

Самостоятельный монтаж громоотвода выполняется следующим образом:

1. Рассчитывается высота установки приёмника, исходя из требуемого защитного радиуса.
2. Выбирается материал.
3. Определяется место монтажа.
4. Выполняется закрепление молниеприёмника.
5. Проводится токоотвод.
6. Выкапывается траншея или котлован, вбиваются и соединяются между собой штыри заземлителя.
7. Токоотвод соединяется с заземляющим контуром.

Видео описание

Смотрите в этом видео основные моменты монтажа молниезащиты для частного дома:

Коротко о главном

Правильно построенный молниеотвод защищает дом от пожара, технику от порчи, а людей и животных от страшных последствий поражения электрическим током. Устройство не предотвращает грозовой разряд, но эффективно ловит и безопасно передаёт его в землю. Существует несколько вариантов, как сделать громоотвод на даче

• Стержень.
• Трос.
• Сетка.

Все они состоят из молниеприёмника, токоотвода и заземляющего контура. При изготовлении громоотвода своими руками прежде всего необходимо правильно рассчитать высоту его установки, исходя из требуемого защитного радиуса. Далее нужно правильно выбрать материалы для его основных частей, грамотно определиться с местом установки и выполнить монтаж в соответствии с рекомендуемыми требованиями безопасности.

Активные молниеотводы (Early Streamer Emission (ESE) — раннее стримерное инициирование)

Кроме вышеперечисленных типов молниеотводов, которые используются при монтаже классической/пассивной системы молниезащиты, существуют также активные молниеотводы. Такой тип молниеотводов имеет встроенный источник высокого напряжения, который подает импульс на острую коническую вершину. Как заверяют производители активных молниеотводов, благодаря вышеописанной технологии, молния перехватывается на более далеком расстоянии от защищаемого объекта за счет образования длинного встречного лидера.

Важно отметить, что практика применения активных молниеотводов на территории РФ вызывает ряд острых дискуссий. Во-первых, их эффективность не была подтверждена ни при помощи численного моделирования, ни при полевых и лабораторных экспериментах (применение ESE-молниеотводов не приводит к расширению зоны защиты здания от молнии)

Во-вторых, ни в одном из Российских или Международных стандартов или нормативных документов по молниезащите нет прямых указаний на их использование. В указанных документах содержаться предписания только по использованию классических молниеотводов — только они являются законным юридическим основанием для применения и планового обследования системы защиты от ПУМ (Прямой Удар Молнии).

Важно!

Залогом действительно эффективной и надежной молниезащиты, т.е. получением того результата, на который рассчитывает человек озаботившийся за молниезащитой, является профессиональное проектирование, соответствующее всем нормативным документам. Только специалисты, обладающие огромным опытом, знают, для какого объекта в каком конкретном случае какой тип молниеотвода стоит применить для получения наилучшего результата.

Ваш отзыв очень важен для нас! Пожалуйста, оцените данную статью.

История изобретения громоотвода

В далеком 18 веке человечество проявило интерес к изучению магнетизма и электричества.  Бенджамин Франклин основоположник американской конституции, выдающийся политик и ученый, начал изучение заряженных частиц и обратил внимание на то, что они довольно схожи: электричество из атмосферы, и то, что добывается трением. Последующее открытие, к которому пришел ученый, это теория о природе возникновения молний. В ходе исследований и неоднократных экспериментов, Франклин изучил влияние остроконечной формы на электрические свойства проводников

Данные свойства были предложены в использовании предотвращения прямых попаданий молний в высотные постройки и полного исчерпания заряда электричества в грозовых облаках. Вот таким образом изобретателем величайшего открытия, такого, как громоотвод, стал Бенджамин Франклин. Оно по сей день пользуется колоссальным успехом.

В ходе исследований и неоднократных экспериментов, Франклин изучил влияние остроконечной формы на электрические свойства проводников. Данные свойства были предложены в использовании предотвращения прямых попаданий молний в высотные постройки и полного исчерпания заряда электричества в грозовых облаках. Вот таким образом изобретателем величайшего открытия, такого, как громоотвод, стал Бенджамин Франклин. Оно по сей день пользуется колоссальным успехом.

В 1752 году Франклин спешил поделиться своим успехом и рассказать своему близкому товарищу Джону Коллинсону о своих достижениях в области изобретения громоотвода. Но его письма с идеями выразили только недоверие и усмешки среди близких и друзей. Первую весомую поддержку он получил от французских исследователей в том же году. Томас-Франсуа Далибар стал переводчиком его трудов и воодушевленный, сконструировал изобретение по описаниям трудов Бенджамина.

Устройство, которое смонтировал Далибар, являлось остроконечным штырем из железа, установленным на деревянной платформе. Высотой в 40 футов и не проводящий электричества. Затем 10 марта 1752 года, когда началась сильная гроза, на изобретении отчетливо виднелись искры около 4-5 сантиметров. Конечно, изобретение не было схоже с современными молниеотводами, но уже тогда было доказано, что атмосферное электричество возможно свести на землю. Когда Далибар продемонстрировал свое чудо-изобретение перед королем Людвигом XV, то был награжден пожизненной денежной компенсацией.

В том же году летом, Франклин проводит свой знаменитейший эксперимент по запуску змея в облака. С помощью воздушного змея он собрал электрический заряд и перевел атмосферное электричество по металлическому шнуру к земле. Этот опыт окончательно закрепил его догадки по поводу схожести свойств атмосферного электричества и земного.

Осенью 1752 года, Бенджамин мастерит на крыше собственного дома в Филадельфии, конструкции типа металлического стержня, высотой 9 футов и соединяет его проволокой с колодцем. Проволоку ученный провел через дом и подсоединил электрический звонок. Молнии, которые попадали на стержень, должны были приводить в действие звонок. Это изобретение и стало предшественником современных заземленных громоотводов. Удачное применение привело к широкому распространению по всей Филадельфии, и к 1783 году их было более четырехсот. Более того, дом изобретателя таки был подвержен удару молнии, но ни коем образом не пострадал, что дало убедиться в действии изобретении на практике.

Поначалу, Европа не выказала восхищения такому устройству. Много закоренелых ученых и религиозных фанатиков скептически отнеслась к установке громоотводов. Но практическое действие доказало полезность сей конструкции.

Заслуги Бенджамина Франклина трудно переоценить. Это и политическая деятельность, искусство, естествознание, проведение важных опытов и исследований и дипломатия. Все это высоко ценится последователями и современниками. Благодаря своим заслугам и отличительным качествам, он удостоился несменного изображения на 100$ купюре с 1914 года. До этого, такими почестями обладали только выдающиеся президенты Соединенных Штатов Америки.

Место под заземлитель

Необходимо подойти к данной задаче с максимальной аккуратностью и вниманием. Заземлитель не должен быть установлен в месте, где играют дети или животные

Также не следует располагать элемент молниеотвода в близости от тропинок или скамеек. Лучше всего заземлитель будет функционировать во влажной почве. В целях поддержания функциональности устройства, можно искусственно создавать благоприятные условия, увлажняя почву самостоятельно.

Случается, что у людей, желающих разобраться в том, как сделать молниеотвод, возникает беспокойство по причине отсутствия необходимых условий его работы — если у вас нет возможности постоянно орошать землю при наличии сухой почвы, воспользуйтесь смесью древесного угля и обыкновенной соли при установке заземлителя.

Категории и виды внешней защиты от молний

Атмосферная молния — это мощный разряд электричества, подчиняющийся основным законам физики. Всем известно, что электрический ток движется по пути с наименьшим сопротивлением. Главной задачей блока грозозащиты любого вида создать именно такой путь для прохождения электроэнергии, минуя конструкцию строения. При ударе молнии в частный дом, оснащенным таким блоком, вся мощь электрического заряда просто-напросто уйдет в поверхность земли, не нанеся ущерба постройкам, электроприборам и человеку.

В народном сленге такой виды защиты частных строений называется по-разному: заземлением загородного дома, системой молниеотводов, а также громоотводами. Последний вариант наименования совершенно некорректен, ведь гром — это звук удара молнии и отводить его никуда не нужно. Но термин давно прижился и используется в разговорной речи. Независимо от того, как называется защита дома от молний, она предназначена для выполнения одной задачи — отвода энергии атмосферного электрического разряда в землю. Блоки грозозащиты делятся на три категории: по методу и виду защиты, а также по конструктивным особенностям.

1. Методы защиты. Эта категория делится на два вида молниезащиты: активную и пассивную. В активной системе приемник молний оснащен специальным ионизатором воздуха, который своей работой провоцирует накопленное атмосферой статическое электричество на разряд. По своей сути, активная защита притягивает молнию, тем самым исключая возможность прямого попадания молнии в объект недвижимости и рядом находящиеся постройки. Пассивные системы не оснащены никакими дополнительными устройствами, поэтому молния может на ней разрядиться, а может и ударить в другое место, но в любом случае данный вид молниезащиты создает надежный барьер от прямого попадания разряда в дом. В то же время она не способна защитить бытовую технику от вторичного поражающего фактора. Для защиты от него необходимо устанавливать дополнительное оборудование.
2. Виды защиты. В этой категории защита дома от разряда делится на два типа: внутреннею и внешнюю. Внутренняя система защищает частное владение от вторичного поражающего фактора, а внешняя от первичного. В связи с тем, что активные системы защиты от атмосферных электрических разрядов практически не применяются в быту, то блок грозозащиты дома, коттеджа или дачи должен состоять из двух частей: внешней и внутренней.
3. Конструктивные особенности. В этой категории блок грозозащиты для частного дома делится на типы по особенностям конструкции внешних приемников молний. На данный момент существует три основных типа молниеприемников: штыревые, сетчатые и тросовые. Каждый из них хорош по-своему. Штыревые молниеотводы самые дешевые, но менее эффективные по сравнению с сетчатыми и тросовыми приемными элементами.

Выбрать лучшую защиту от разряда атмосферного электричества для своего дома вам поможет следующая глава статьи, в которой мы расскажем о конструкции наиболее популярной пассивной внешней молниезащите, в дополнение к которой необходимо устанавливать и внутреннюю защиту от вторичного поражающего фактора.

Что такое громоотвод и как он функционирует

Итак, молниеотвод – это устройство, предназначенное для защиты зданий и сооружений от удара молний. Представляет собой заостренный металлический штырь, который устанавливается в вертикальном положении на крыше зданий или на отдельно стоящей высокой мачте. От нижнего конца штыря идет проводник, который уходит в землю – заземление.

Принцип действия молниеотвода

Большинство людей думают, что основная функция молниеотвода заключается в том, что при прямом попадании молнии во время грозы он отводит заряд по проводнику в землю, где тот рассеивается, не повреждая здание. Да, это утверждение верное, и при попадании молнии именно так и произойдет.

Молния крайне редко попадает в громоотвод

Молниезащита тросовая

Немного физики

При образовании грозовых облаков происходит разделение зарядов. Мельчайшие капли воды приобретают отрицательные и положительные заряды, при этом отрицательные заряды скапливаются преимущественно в нижней части кучевого облака.

1. На поверхности земли, а также на зданиях и сооружениях под заряженным облаком скапливаются индуцированные заряды противоположного знака, то есть положительные.

   Нюансы разделения зарядов

2. Между землей и облаками увеличивается напряженность электрического поля. Появляется разность потенциалов, достигающая миллионов вольт. Данной разницы достаточно для образования разряда, коим и является молния.

3. Разряд молнии начинается со ступенчатого лидера. Под этим понимается слабосветящийся разряд, который движется по направлению от облака к земле со скоростью 50 000 км/сек. Путь молнии прокладывается по воздуху — он неоднороден, а значит, есть места с более высокой электропроводностью (больше количество заряженных частиц). По ним-то молния и проходит. По-другому можно сказать, что молния выбирает наименьший путь сопротивления.

   Разряд молнии

4. Приближаясь к земле, лидер направляется в те участки, где в данный момент имеется наибольшее количество индуцированных зарядов противоположного знака. Когда лидер достигает земли, все отрицательные заряды, находящиеся в ионизированном канале, устремляются в землю – сначала заряды из нижней части канала, а затем и из облака. Таким образом, основной разряд идет снизу-вверх.

   Молния выбирает наименьший путь сопротивления

Наверное, всем известно, что молния поражает высокие объекты: деревья, вышки, мачты, дома. Но происходит так не всегда, так как многое зависит от электропроводности этих объектов. Например, ствол дерева содержит влагу, что позволяет образующимся в земле индуцированным зарядам перетекать на верхушку дерева, а значит, расстояние до нисходящего ступенчатого лидера сокращается. Ему нужно проделать меньший путь, поэтому удар с высокой долей вероятности придется в рассматриваемый объект. Так будет, если рассмотреть одиноко стоящее дерево.

Большинство специалистов рекомендует поднимать молниеотвод на высоту до 18-20 м, особенно если здание находится в плотной застройке частного сектора

Справедливо перетекание зарядов также для высоких сооружений и зданий, однако если поблизости находится объект с более высокой электропроводностью, он накопит в себе больше индуцированных зарядов, и молния поразит именно его — несмотря на то, что оно может быть намного ниже.

Единственным проверенным средством, помогающим уберечься от удара атмосферного разряда, является молниеотвод

Данный эффект полностью объясняет поведение молнии. Иногда люди недоумевают, почему заряд поражает не высокое строение, а какой-нибудь маленький сарай, находящийся поблизости. Причиной может быть то, что он стоял на водоносном слое почвы, а вода, как мы знаем, является прекрасным проводником и однозначно будет содержать большее количество индуцированных зарядов.

Молниезащита загородного дома

Можно часто наблюдать деревья, пораженные молнией, около рек. Как известно, в силу гравитации реки протекают в самых низких участках рельефа, но так как вода в реке – это хороший проводник, содержащий много зарядов, в этой области создаются самые оптимальные условия для попадания молнии.

История молниеотвода

Громоотвод своими руками

Установка громоотвода

Если речь идёт о многоэтажном строительстве, то тут монтаж громоотвода выполняют специалисты. У таких конструкций тоже есть радиус зоны защиты, что позволяет размещать их на каждом здании. Перед установкой проверяют, попадает ли здание под защиту уже существующих громоотводов или же необходимо установить новый.

На даче или в частном доме такие вопросы решаются исключительно самими владельцами. Есть факторы размещения здания, которые могут в какой-то степени обезопасить вас от попадания молний. К примеру, если дом располагается по рельефу в наиболее низком месте. К тому же, принять на себя удар может расположенное рядом с вашим здание, имеющее большую высоту. Да и громоотвод, расположенный на доме соседа, возможно, оградит вас от беды. Поэтому нельзя твёрдо быть уверенным, что дом, на котором его нет, подвержен опасности.

Если вы осмотрели свои и соседние участки и не обнаружили такой защиты, то лучше всего побеспокоиться о её создании самостоятельно. Большую опасность представляют дома, в качестве кровельного покрытия у которых использованы металлочерепица или стальные листы. За привлекательным внешним видом скрывается проблема отсутствия заземления. Как правило, такое кровельное покрытие монтируется на обрешётку из дерева или рубероид, что способствует накапливанию электрического заряда из атмосферы. Разрядиться такое устройство может после грозы при обычном соприкосновении с человеком, пропуская ток в несколько тысяч вольт. Не нужно забывать, что молния может дать искру, от которой так легко воспламеняется дерево.

Чтобы обезопасить себя от пожара и смертельных исходов, заземление необходимо предусмотреть через каждые 20 м. В случае с металлической кровлей, можно обойтись без молниеотвода. Сам кровельный материал станет отличным молниеприёмником.

Похожие записи:

Схемы и принципы работы стабилизатора tl431 Даташит uln2803 pdf ( datasheet ) Простой способ проверки стабилитронов (диодов зенера) на их напряжение стабилизации и целостность, используя вольтметр и простой блок питания Д220 характеристики Как проверить мультиметром заряд аккумулятора Что можно проверить осциллографом