Как организовать заземление и молниезащиту дома и хозяйственных построек

Подробная инструкция по надежному заземлению системы молниезащиты здания

Чтобы гарантированно обезопасить себя от электрического разряда молнии, понадобится решить две проблемы: поймать сам разряд и отправить его в безопасное место, а именно – заземлить. Для начала займемся заземляющей конструкцией.

Наиболее популярным сооружением для заземления принято считать три заглубленных проводника, расположенных по углам равностороннего треугольника. Но, как показывает практика, это не аксиома, важно, чтобы устройство обеспечивало безопасность. Судя по требованиям ПУЭ, основной параметр – сопротивление конструкции должно быть не более 4 Ом.

В среднем по стране таким условиям отвечают 3 заземляющих элемента, которые заглублены на 3-5 метров. Если же сопротивление будет больше 4 Ом, то допускается включение одного или нескольких дополнительных штырей. Эта мера поможет снизить сопротивление.

Размещение заземляющих элементов

Простое правило, которое никто не отменял, гласит: расстояние между проводниками должно как минимум соответствовать двойной глубине их забивания. Самый компактный вариант – равносторонний треугольник. Однако можно размещать штыри и в линию, инструкция по заземлению и молниезащите этого не запрещает, но при условии, если требования по расстоянию между ними соблюдены.

Еще один важный вопрос – материал элементов. Здесь на помощь опять приходит ПУЭ, где представлены три вида материалов: медь, черная и оцинкованная сталь. Для площади их сечения там также имеются конкретные требования:

  1. Диаметр круглой трубы из черной стали должен быть не менее 16 мм, медной и оцинкованной – 12 мм. В Правилах указан и уголок, но только из черной стали.
  2. Площадь поперечного сечения для черной стали 100 мм2 при толщине стенки 4 мм. Ограничения для оцинкованной стали – площадь поперечного сечения 75 мм2 при стенке в 3 мм. Соответственно для меди – 50 мм2 при 2 мм.

molniezaschita-9.jpg Арматура, как пытаются утверждать некоторые, не годится для организации заземляющего контура – она быстро ржавеет, а каленый верхний слой сказывается на электрических параметрах. Многие пытаются защитить металл от коррозии спецсредствами, но делать этого нельзя по той простой причине, что такое заземление абсолютно бесполезно. Ведь покрытие изолирует его элементы от грунта.

Как правильно соединить элементы заземления

Об идеальном решении говорить не приходится, но то, что соединение должно быть надежным и долговечным – не вызывает никаких споров. Черные металлы обычно соединяют при помощи электросварки, болты здесь будут слабым звеном – коррозия только нарушит проводимость. Без сомнения, сварной шов тоже не идеальное решение, но его можно обработать, только, понятное дело, не краской для дерева или винилового сайдинга.

molniezaschita-8.jpg Сваривать оцинковку нельзя – защитный слой на месте шва нарушается. Тут придется использовать специальные соединители, которые тоже изготовлены из оцинкованной стали. Подобным образом соединяют и медные элементы. Разумеется, есть для этого и технологии пайки, но обойдется такое удовольствие недешево.

Монтаж заземляющего контура системы молниезащиты: основные этапы

Итак, материал выбрали, со способом соединения определились, осталось смонтировать конструкцию. Для этого нужно выполнить ряд операций:

  • Выбрать место для заземляющих штырей. Ближайший к фундаменту дома элемент должен находиться на расстоянии не менее 1 метра.
  • В местах расположения штырей выкопать ямы глубиной 0,5-0,8 м, а затем соединить их канавами.
  • Забить кувалдой заземляющие элементы чуть ниже начального уровня земли.
  • Соединить штыри между собой при помощи ленты. Помним о площади поперечного сечения и толщине стальной пластины.
  • Засыпать канаву землей и уплотнить.

Весьма желательно перед засыпкой проверить сопротивление конструкции. Помним, что оно не должно превышать 4 Ом.

Принципы обустройства защиты от молнии своими руками: коротко о главном

molniezaschita-18.jpg

Громоотвод, как часто называют эту конструкцию в народе, служит для обеспечения защиты построек от разрядов молнии. По классической схеме он включает контур заземления, проводник токоотвода и молниеотвода.

Если не вдаваться в технические подробности, молниезащитное устройство представляет собой проводник, который установлен над зданием. В его задачи входит прием удара молнии и отведение его разряда в землю, где он распределяется по площади через заземляющий контур.

Стержневая молниезащита дома и заземление защищают не только саму постройку, но и образует, так называемый конус безопасности, т.е. защищает еще и определенную территорию вокруг. Размеры безопасной зоны зависят от высоты установки молниеприемника. Если он расположен на уровне не выше 15 метров, то радиус основания конуса образуется углом в 45° от стержня.

Подобным образом рассчитывается защитный конус тросового горизонтального молниеотвода. Но здесь безопасный участок формируется треугольником, высотой в 85% расстояния от нижней точки провисания троса до грунта. Ширина площадки относится к высоте тросовой подвески как 1:1,67.

molniezaschita-16.jpg

Требования к материалам

При монтаже системы молниезащиты высотой более 50 метров сечение стержня и токоотводов должно быть не менее 80 мм2. Для сборки конструкции наиболее приемлемыми материалами в плане экономичности считаются:

  • Гладкая арматура сечением от 12 мм.
  • Труба оцинкованная диаметром не менее 25 мм.
  • Полоса стальная с параметрами 40х4 мм.
  • Трос стальной сечением от 14 мм.

Параметры проводимости еще не все, проводники должны обладать высокой устойчивостью к ветровым нагрузкам. Для этих целей шпиль молниеотвода делают посекционным, с последовательными расширениями стержня в нижних ярусах. Тросовые растяжки нужно обеспечить промежуточными креплениями.

Зачем нужна защита от грозы?

Метеорологи утверждают, что каждый квадратный километр ежегодно поражается грозой 2-3 раза. Примерно в 25% случаев мощный электрический разряд с напряжением до 150 миллионов вольт, силой тока до 200 тысяч ампер и температурой до 30 000 °C повреждает различные объекты.

Хотя молния лишь на миг соприкасается с объектами, горячие материалы (дерево, пластик, ткани) воспламеняются моментально. А сильный ветер раздувает пожар, превращая его в стихийное бедствие. Поэтому установка молниезащиты так важна для жилых построек.

Часто средства защиты строений от грозовых разрядов называют громоотводом, однако такое определение не совсем корректное, поскольку гром — это только громкий звук, сопровождающий разряд. Специалисты называют данное приспособление — молниезащитой.

Чтобы защитись жилище от грозовых ударов, используются устройства с принципом действия на основе законов электростатики. Во время непогоды в атмосфере скапливается много положительно заряженных ионов, а у земли заряд всегда отрицательный.

Когда разность потенциалов достигает критического значения, слой воздуха между ними пронзает огромная искра, которую и называют молнией. Чтобы разряд грозы не ударил в строение, необходим монтаж молниеотвода для частного дома, который направит ток сразу в землю, минуя здание, через приспособления из материалов с более высокой электропроводностью, чем кровля.

Молниеприемник стержневого типа в системе защиты дома от молнии

Конструкция стержневых приемников разряда молнии может быть разной. Их можно купить, а можно собрать и своими руками. Обычно длина устройства находится в пределах 3-15 метров, его пика должна находиться выше здания. Минимальная площадь сечения стержня зависит от материала: для стали это 50 мм2, для алюминия – 70 мм2, для меди – 35 мм2.

Многие утверждают, чем тоньше степень заточки пики, тем эффективнее будет работать молниезащита дома. Однако заряд молнии может разрушить или обжечь тоненький кончик, поэтому нужно найти какой-то компромисс.

molniezaschita-5-1.jpg Молниеприемник способен эффективно защищать определенную зону, которую можно легко определить:

  • Визуально провести прямую линию от пики стержня до земли.
  • Отметить от верхней точки вертикали угол 45 градусов и построить круговой конус.

Если постройка полностью накрыта конусом, то ее считают полностью защищенной. В случае, когда некоторые части находятся за границами защитной зоны, то возникает необходимость в дополнительном стержне. Вокруг него нужно построить свой конус защиты. Если дом полностью находится в зоне обоих конусов, то вопрос безопасности можно считать решенным.

molniezaschita-3.jpg

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий