Заземление и молниезащита

Молниезащита и заземление

Молния всегда считалась неуправляемой стихией, относящейся к наиболее страшным и опасным природным явлениям. Несмотря на то, что прямое поражение объектов случается редко, тяжелые последствия таких ударов заставляют искать эффективные способы защиты. Если рядом с домом расположена ЛЭП или высокая башня с молниеотводом, в этом случае можно считать, что опасность значительно снизилась. Если же загородный дом представляет собой одиноко стоящее здание, вдобавок расположенное на возвышенности и возле водоема, то не стоит рисковать, а выполнить такие мероприятия, как молниезащита и заземление.

Их устройство должно быть запланировано еще на стадии проектирования, тогда по окончании строительства сам объект и его защита будут представлять собой единое целое.

Заземление и молниезащита в частном доме

Удары молнии могут привести к серьезным негативным последствиям. Чаще всего повреждается кровля и несущие конструкции, выходит из строя внешнее и внутреннее электроснабжение, возникают пожары. Наиболее тяжелыми из них считаются травмы различной степени тяжести, получаемые людьми и животными. Всего этого поможет избежать монтаж молниезащиты и заземления, обязательные для установки в частных домах. Они создаются в индивидуальном порядке, в соответствии с регионом, климатическим поясом, типом жилья и другими факторами.

Для определения объемов работ выполняются предварительные расчеты. Все это отражается в документации, включающей исполнительную схему, расчет высоты молниеотвода, смета на строительно-монтажные работы и ведомость затрачиваемых ресурсов. Если проектирование осуществлялось сторонней организацией, по окончании работ проводятся испытания и замеры, подтверждающие соответствие системы проектно-сметной документации. Эта процедура завершается актом приемки, в котором отражаются результаты проведенных мероприятий.

Молниезащита подразделяется на два основных вида:

  1. Пассивная включает в себя традиционные элементы – молниеприемник, токоотвод и заземляющий контур. После удара молнии электрический заряд уходит в землю по всей этой цепочке. Подобные системы не подходят для металлических кровель, что является единственным серьезным ограничением.
  2. Активная молниезащита работает на основе заранее подготовленного ионизированного воздуха, перехватывающего разряды молний. Данная система обладает большим радиусом действия, охватывая не только сам дом, но и другие объекты, расположенные рядом.

Конструкция типовой системы молниезащиты и заземления состоит из нескольких основных элементов:

  • Молниеприемник. Его высота всегда превышает на 2-3 метра самую высокую часть здания. Он не должен располагаться еще выше, поскольку молнии будут ударять гораздо чаще. Изготавливается в виде металлического штыря или троса, натягиваемого над объектом.
  • Токоотвод. Соединяет между собой молниеотвод и систему заземления. Изготавливается из металлической арматуры сечением не ниже 6 мм2, обеспечивающей свободный путь разряда в землю.
  • Заземлитель. Изготавливается так же, как и обычный заземляющий контур. Состоит из двух частей – подземной и наземной.

Устройство сетей заземления и молниезащиты

Рассмотрев в общих чертах значение молниезащиты для частного дома, следует более подробно остановиться на отдельных элементах системы и особенностях монтажа. Прежде всего, еще до начала работ по устройству заземления, необходимо определиться, будет ли обеспечиваться защита в том числе и от молнии. Дело в том, что для выполнения своих обычных функций может использоваться любая конфигурация заземлителя, а устройство заземления и молниезащиты предполагает использование строго определенного типа конструкции.

В этом случае должно быть установлено не менее двух вертикальных электродов длиной 3 метра. Они объединяются с помощью общего горизонтального электрода. Расстояние между штырями должно быть не менее 5 метров. Такое заземление монтируется вдоль одной стены, соединяя в земле токоотводы, спущенные с крыши. В случае использования сразу нескольких токоотводов, контур заземления молниезащиты прокладывается на расстоянии одного метра от стен и располагается на глубине 50-70 см. Сам токоотвод соединяется с вертикальным электродом длиной 3 метра.

Внешняя и внутренняя молниезащита

После заземления можно приступать к непосредственному устройству молниезащиты, разделяющейся на две части – внешнюю и внутреннюю. Внешняя защита, состоящая из молниеприемника и токоотвода, уже рассматривалась, поэтому стоит более подробно остановиться на внутренней защите здания от воздействия молнии.

Молниезащита и заземление. Молниезащита зданий. Активная молниезащита

Грозовые разряды, попадая в любые строения или в возвышающиеся объекты, создают перенапряжение и выводят из строя электрические сети и приборы. Наибольший ущерб зданию может принести непосредственное попадание молнии в конкретный объект. Это приведёт не только к пожару, но и частичному разрушению.

Наша электролаборатория успешно справляется с услугой по проверке молниезащиты зданий и сооружений, так как оснащена необходимым набором технических средств. Высококлассные специалисты проверят защищённость ваших объектов и выполнят весь комплекс измерительных работ.

Молниезащита – направлена на обеспечение безопасности граждан, сохранности жилых и производственных зданий. Она гарантированно защищает от возгорания и разрушения объектов.

Проверка молниезащиты – важный элемент любого строительства и будет направлена на обследование и исключение воздействия грозового разряда по трём основным направлениям:

  • первое что попадает под удар молнии это крыша любого строения, что может привести не только к возгоранию объекта, но и его разрушению от ударной волны;
  • при этом, используя проводку, импульс грозы попадает внутрь здания, выводя из строя всё на своем пути и, может привести к серьезным травмам непосредственно человека;
  • попадание разряда в землю возле объекта любым доступным способом может создать напряжение на нулевом проводе и привести к выводу техники и приборов из строя.

Специалистами будет проведён осмотр молниезащиты внешних и внутренних систем, так как каждая система имеет свои технические параметры и назначения, а их применение носит комплексный характер. Проверка устройств молниезащиты направлена на оценку состояния молниеприёмников, токоотводящей сети и заземления. При оценке внутренних систем защиты будет проверена система уравнивания потенциалов и устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). Принятые меры позволят исключить поражение объекта грозовым разрядом.

Молниезащита зданий и сооружений

Молниезащита зданий предусматривает монтаж контура заземления, выполненного из стержней 14,2 мм х 1,5 м. Точки входа в землю, находятся под спуском токоотводов по стенам здания. Стержни заземления соединены между собою полосой 40х4 мм. На стенах здания контактные спуски от молниеприёмников крепятся при помощи различных держателей. Крепления применяются в зависимости от материала фасада. Держатель токоотвода не должен подвергаться коррозии, и не терять свойства более 30 лет.

Молниезащита сооружений из железобетона с армированием и имеющим класс опасности требует повышенного внимания при строительстве и эксплуатации. Прямое попадание удара молнии может вызвать частичное или полное механическое разрушение кирпичных зданий, бетонных и железобетонных сооружений. Опыты подтверждают, что импульсные токи полностью разрушают напряжённую арматуру.

На практике используются два основных типа оборудования. Это тросовые неизолированные и стержневые молниеотводы. Исходя из формы и конструкции объекта, молниезащита зданий и сооружений подбирается персонально. При строительстве объектов ввод в здание всех токоподводящих сетей напряжением до 1000 В выполняется кабелем. Каждый молниеотвод соединяется с контуром заземления двумя токоотводами. Показатели импульсного сопротивления элементов заземления должна соответствовать категорийности объекта. При ширине здания более 100 метров укладываются горизонтальные электроды с расчётным сечением.

Значительно повышает безопасность и эффективность работы молниезащиты активный молниеприёмник. При приближении грозы специальные конденсаторы накапливают заряд до 200 000 вольт, образуется напряжённость, которая притягивает разряд молнии. Установка активизирует грозовой потенциал тучи и исключает повторение грозового удара в защищаемое строение. Применение активной молниезащиты обеспечивает безопасность на большой территории.

Молниезащита и заземление проектируется и строится с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей объекта, интенсивности грозовой активности в регионе. В настоящее время все сооружения разделены на 3 категории, в зависимости от предъявляемых требований к защите от опасного воздействия грозовых разрядов в атмосфере.

Молниезащита АЗС

АЗС относится к объектам повышенной опасности. Нормативы определяют установку молниезащиты II категории, что позволит обезопасить их от воздействия прямых грозовых ударов молнии и от вторичных проявлений.

Молниезащита АЗС выполняется 2 способами – внешней и внутренней системами.

Внешняя молниезащита предусматривает установку стержневых или тросовых молниеотводов, которые обязательно устанавливаются рядом с резервуарами, наливным оборудованием и топливораздаточной аппаратурой. При этом соблюдаются места установки и требования к размерным характеристикам. Внутренняя система обеспечивает защиту электрического оборудования от повышения напряжения в сети, вызванное зарядами молнии. В конструкцию внутренней защиты входят токоотводы и заземление, обеспечивающее отвод и рассеивание статического заряда в земле. К основным требованиям организации систем молниезащиты АЗС относятся:

  • все соединения производятся сваркой;
  • токоотводы, расположенные на поверхности, окрашивают в черный цвет, кроме контактных соединений;
  • проводится экранированная защита оптоволоконных кабелей.

Конструкция и определения элементов молниезащиты

На плоских крышах зданий монтируется молниеприёмная сетка, которую изготавливают из проволоки, как правило оцинкованной, диаметром 10 мм или стальной полосы. Конструкция изготавливается под размер кровли, и процесс относится к разряду трудоёмких. Её можно монтировать и на скатах крыш по периметру. К молниеприёмной сетке присоединяются все элементы кровли, выступающие над плоскостью.

Одним из основных элементов защиты зданий от грозового разряда является молниеприёмники. Они отличаются по конструкции, процессу изготовления и применяемых материалов. Они могут быть стержневые, тросовые и сетчатые. Стержневые и тросовые применяются на двускатных простых и сложных крышах. На плоских крышах применяется сетчатый молниеприёмник, с минимальным шагом 10 метров. Стержневой громоотвод должен быть выше объекта, прочным и одновременно простым в монтаже. Тросовый молниеотвод изготавливается из стального оцинкованного многожильного троса расчётного сечения.

Молниеотвод — это технический элемент, конструктивно соединяющий молниеприёмник с элементами заземления. Он изготавливается из стальной проволоки диаметром 6 – 10 мм. Может применяться стальная полоса, а также квадратная или круглая труба, расчётного сечения. Важным условием этой цепи элементов является надежное соединение между собой. Для этого применяется сварка или болты.

Устройство защиты от импульсных перенапряжений – УЗИП

Чтобы обезопасить электросети от воздействия любых типов молний и повышенного напряжения применяется УЗИП – устройство защиты от импульсных перенапряжений. Устройство устанавливается на объектах любого назначения и применяется на низкой стороне распределительных систем.

В зависимости от текущей обстановки устанавливают один из типов:

  • ограничитель перенапряжения сети – ОПС
  • ограничитель импульсного напряжения – ОИН

Работа УЗИП основана на принципе применения резистора полупроводникового сопротивления. Работа устройства основана на двух видах защиты:

  • при повышенном напряжении импульс направляется на землю — несимметричный
  • при повышенном напряжении ток направляется на один из активных проводников (фаза, ноль) – симметричный
Читайте также:  Обжим витой пары 8 и 4 жилы: схемы обжимки + пошаговая инструкция

Рекомендуется применять комбинированные УЗИП, которые могут выполнять функции разрядника и ограничителя.

Заземление молниезащиты

Заземление – это техническая система или комплекс мер, представляющие собой преднамеренное соединение зданий и электроустановок с землёй или её эквивалентом. Оно предназначено для снижения электрического напряжения прикосновения до значения, безопасного для человека. Главная цель устройства – защитить людей от поражения электрическим током, а электроустановки от повреждения. Меры по защите зданий, промышленного и бытового электрического оборудования предпринимаются в обязательном порядке. Защитное заземление позволяет исключить или снизить до минимума опасность травм и аварий.

Защитное заземление зданий многоэтажных домов, общественных, офисных и производственных строений имеет сложное устройство в силу их большого объёма и распределённости электрической схемы, оснащённости электроприборами и числа пользователей. Дополнительный фактор данного вида строительства заключается в том, что дома подвержены влиянию атмосферного электричества. В них необходимо провести монтаж заземления, чтобы обезопасить от прямого попадания либо вторичного воздействия молний. В таких случаях речь идёт о контурах заземления как части системы молниезащиты.

Назначение

Основное назначение – отведение электрического тока при помощи заземляющих шин и электродов оптимального сечения, перераспределение его в земляном грунте. Заземляющая схема осуществляет выравнивание потенциалов между установленными токоотводами и управление ими на территориях, где присутствуют люди. Защитное заземление является серьёзным фактором безопасности в быту и на производстве.

Основные показатели

Главный показатель, определяющий способность заземляющего устройства выполнять свои функции – сопротивление растеканию. Максимально допустимые значения удельных сопротивлений для устройства и сечения его элементов прописаны в нормативной документации. Параметры заземляющих элементов не должны нарушаться при проектировании, выборе материала для проводников (электродов) и последующем монтаже. Выбор заземляющих материалов и схемы монтажа зависит от ряда параметров, в том числе от сопротивления грунта.

Проектирование

Грамотные защитные мероприятия начинаются с качественного проекта. Проект должен учитывать особенности постройки дома и отвечать нормативным документам. Оптимальный вариант – когда заземляющие конструкции закладывается в момент общего проектирования дома или дачи. Тогда можно использовать внутренние элементы сооружения в качестве составляющих защитной заземляющей системы – это снизит стоимость монтажа заземления.

Компания «МЗК-Электро» выполняет расчет заземления, проектирование, сборку и обслуживание молниезащиты и элементов заземляющих контуров, в качестве составной части системы и отдельной услуги.

Заземление зданий и электроустановок различного напряжения сооружают по одному из трех типов: кольцевому, глубинному или фундаментному. Выбор вида контура и материалов для заземлителя для конкретного строения производится с учётом его размеров и назначения, возможностей и ограничений монтажа, степени насыщенности электрооборудованием и ряда других причин. При необходимости можно соединять между собой несколько систем заземления (с учетом риска возникновения коррозии). Любое заземление зданий необходимо соединить с шиной уравнивания потенциалов.

Кольцевое заземление дома

Устройство

Кольцевой тип заземлителя иначе называют поверхностным. Такой заземлитель представляет собой замкнутую металлическую кольцевую заземляющую шину, проложенную по периметру постройки. Не менее 80% его длины должно контактировать с грунтом. Как правило, заземляющий контур прокладывают ниже точки промерзания земляного грунта (около 0,5 метра), на расстоянии от защищаемого объекта не меньше 1 метра. Монтаж заземления в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии требует использования заземлителя кольцевого типа из нержавеющей стали. В таких случаях от коррозии должны быть защищены также резьбовые соединения элементов, расположенные ниже поверхности земли.

Шины кольцевого заземлителя изготавливаются из следующих материалов:

  • Горячеоцинкованная или нержавеющая сталь,
    – плоский проводник, размер 40х4 мм,
    – круглый проводник, сечением 10 мм,
  • Медь, круглый проводник, диаметром 8 мм.

Кольцевое заземление зданий является одним из самых эффективных видов устройства. Таким методом можно оборудовать дачи или загородные дома. Кольцевой контур из металла равномерно распределяет ток по периметру здания, а между токоотводами образуется равное напряжение. К недостаткам можно отнести только длительный и трудоемкий процесс монтажа.

Глубинный заземлитель

Устройство

Данный вид представляет собой несколько металлических стержней, вертикально погружённых в грунт на определенную глубину и соединённых с заземляющей шиной-контуром. Расчёт заземления и заглубления производится методом определения величины сопротивления.

Длина контура также зависит от характеристик грунта. Рекомендуется к каждому отдельному токоотводу заземляющего контура подсоединять один глубинный заземлитель длиной не менее 9 метров, прокладываемый на расстоянии не менее 1 метра от защищаемого объекта. По DIN V VDE V 0185 для категорий молниезащиты III и IV длина заземлителя должна составлять минимум 2,5 метра. Монтаж заземления производится с помощью бензо-, электро- или пневмомолотов (в зависимости от конкретного типа грунта). При оборудовании защиты в частном доме возможна установка заземляющих стержней вручную. Соединения, расположенные в земляном грунте, необходимо обезопасить от коррозии и подсоединить к шине уравнивания потенциалов.

Материалы для изготовления кольцевого контура:

  • Оцинкованная или нержавеющая сталь,
    – плоский проводник, размер 40х4 мм,
    – круглый проводник, диаметр 20 мм,
  • Оцинкованная сталь, труба, сечением 25 мм,

Важным элементом глубинного заземления является модульно-штыревая система. При этом монтаж модульных заземлителей производится штырями (стержнями), заглубленными один за другим с помощью ударного электроинструмента. В отдельных случаях в процессе установки это позволяет достигать глубины более 30 метров. Основной фактор, влияющий на глубину укладки и количество стержневых заземлителей – удельное сопротивление грунта. Профессиональный расчет заземления позволит определить все параметры системы максимально точно.

Соединение между стержнями и шиной создаётся резьбовое или безрезьбовое. Площадь, которую занимают элементы схемы при производстве работ по устройству модульно-стержневого контура, минимальна. Это позволяет производить монтаж заземления даже в подвалах строений.

Модульный принцип устройства заземления является альтернативой классической схеме. Устройство по классическому принципу основано на том, что вертикальные стержни-заземлители сравнительно небольшой длины забиваются друг за другом по прямой линии или хаотично, с учётом расстояния для снижения экранирования.

Измерение сопротивления растеканию желательно производить по мере работы, после каждого вбитого штыревого элемента. К сожалению, при самостоятельном устройстве заземлителя в загородном коттедже или на даче аппаратура для измерения сопротивления растеканию, как правило, отсутствует, и заземляющая конструкция делается “на глаз”. В общем случае число вертикальных заземлителей и длина горизонтального проводника зависят от искомого результата. При этом необходимо знать удельное сопротивление грунта. Соответственно, для грунта с большим удельным сопротивлением понадобится в несколько раз больше заземлителей.

Важнейшее преимущество глубинной системы – ее доступность и простота установки. Монтаж такого контура можно осуществить самостоятельно. Заземление зданий дачного типа чаще всего делают именно таким способом. К недостаткам этого варианта можно отнести несколько меньшую, по сравнению с другими типами заземлителей, эффективность устройства при обслуживании электроустановок.

Фундаментный заземлитель

Устройство

Фундаментный заземлитель размещается в железобетонном фундаменте сооружения. Этот тип контура задействуется в тех случаях, когда из фундамента выведены арматурные стержни для присоединения токоотводов. Электроды при монтаже устройства соединяют с арматурой, чаще всего резьбовым соединением или муфтой, на расстоянии около 3 метров. При этом запрещается использовать в грунте клинообразные зажимы. Для устройства фундаментного контура лучше всего применять ленточные держатели, установленные с интервалом в 2 метра. При монтаже заземляющего оборудования в районах с высокой вероятностью возникновения коррозии необходимо устанавливать фундаментный заземлитель из нержавеющей стали.

Материалы для изготовления фундаментных заземлителей:

  • Горячеоцинкованная или нержавеющая сталь,
    – плоский проводник, размер 40х4 мм,
    – круглый проводник, сечением 10 мм,
  • Медь, круглый проводник, диаметр 8 мм.

К преимуществам фундаментного контура относится высокая экономичность и простота реализации, минимальное заглубление, отсутствие необходимости укладки дополнительных заземляющих шин. К сожалению, на этапе заливки железобетонного фундамента строители очень часто забывают как о молниезащите, так и о защитном заземлении в целом. По этой причине фундаментное заземление зданий используется реже остальных видов.

При выборе варианта реализации для промышленного здания, многоэтажного дома, загородного коттеджа, дачи или другого строительного объекта, включая кровлю, с любыми значениями напряжения, необходимо произвести точный расчёт заземления и правильно подобрать материалы. Лучше всего доверить работу по выбору, расчёту и монтажу систем электробезопасности грамотным специалистам, имеющим соответствующее образование и опыт работы.

Специалисты компании «МЗК-Электро» выполнят монтаж заземления быстро, квалифицированно и качественно, рационально использовав средства заказчика, рассчитав оптимальную схему и использовав надёжные заземляющие элементы из каталогов известных производителей.

Устройство молниезащиты и ее заземления

Жителей городов мало волнует молниезащита и заземление, государство уже о них позаботилось, обязав проектировщиков и строителей предусмотреть соответствующие технические решения. Вопрос защиты от молний особо актуален для владельцев дач и загородных домов.

Делать молниезащиту или не делать – домовладелец решает сам. Однако сооружение заземления и надежного молниеотвода уменьшает опасность пожара в разы, позволяет защитить проводку, электроприборы и жизни обитателей дома.

Опасность разряда молнии

Облака представляют собой водяной пар или мелкие кристаллы льда. Они постоянно движутся, трутся о теплые струи воздуха и электризуются. Когда разность зарядов между ними достигает критического значения, происходит разряд. Это и есть молния.

Когда между облаком и землей проводимость наименьшая, то молния ударяет в землю, весь накопленный заряд стекает в нее. Затем и нужно заземление, чтобы забрать на себя энергию разряда.

Молния ударяет в самую высокую точку сооружения, проходя минимальное расстояние от облака до объекта. По сути, получается короткое замыкание, протекают гигантские токи, выделяется огромная энергия.

Если молниезащита отсутствует, то вся энергия молнии воспринимается зданием и растекается по токопроводящим конструкциям. Последствия такого удара – пожары, поражения людей, выход из строя электротехники.

Молниезащита забирает на себя энергию разряда и по токопроводу переправляет ее через заземлитель в землю, которая ее полностью поглощает. Поэтому молниеприемники (громоотводы) и прочие элементы молниезащиты выполняются из токопроводящих материалов с высокой проводимостью.

Типы защиты

По месту расположения молниезащита делится на внешнюю и внутреннюю. Внешняя защита по принципу действия подразделяется на пассивную и активную. Устройство молниезащиты пассивного типа включает три обязательных части:

  • молниеприемник;
  • токоотвод (токовод);
  • заземлитель.

В зависимости от строения крыши устанавливаются различные молниеотводы. В активной молниезащите на вершине стрежня или мачты находится ионизатор воздуха, который создает дополнительный заряд и привлекает, таким образом, молнию. Радиус действия такой защиты значительно больше пассивной, бывает достаточно одной мачты для защиты дома и участка.

Внутренняя защита от молний

Особенно нужна молниезащита внутри зданий с большим количеством компьютерного оборудованием. Внутренняя молниезащита представляет собой комплекс устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Читайте также:  Схема подключения двухклавишного выключателя: как лучше подключить

При попадании разряда молнии на линии электрической сети в ней возникают огромные кратковременные перенапряжения. Чтобы погасить их параллельно с проводниками фаза и ноль, фаза и земля, ноль и земля устанавливаются УЗИП. Это очень быстродействующие приборы со временем срабатывания от 100 нс до 5 нс.

Схема установки и характеристики УЗИП зависят от того, имеется внешняя молниезащита или нет. Они различаются конструкцией, представляют собой воздушные или газовые разрядники, варисторы, но суть одна.

При возникновении кратковременного перенапряжения шунтируют защищаемую цепь и всю энергию разряда принимают на себя. Но есть приборы и с последовательным соединением. Принцип действия тот же, при возникновении перенапряжений все падение напряжения происходит на устройстве.

УЗИП делятся на три класса. Устройства первого класса устанавливаются в главном распределительном щите. УЗИП снижает напряжение до 4 кВ. Приборы второго класса устанавливают перед вводным автоматом квартирного или домового электрического щита и снижают напряжение до 2,5 кВ.

Устройства третьего класса устанавливают в непосредственной близости от защищаемых приборов (компьютеры, серверы и подобные им устройства). Они обеспечивают снижение до 1,5 кВ. Этого снижения напряжения достаточно для большинства оборудования, особенно если продолжительность перенапряжения краткая. Расчет молниезащиты рекомендуется поручить специалистам.

Естественные молниеотводы

Кроме этого имеется естественные молниеотводы. Наши предки вольно или невольно тоже имели хорошую молниезащиту. Традиция высаживать около дома березу спасла не одну жизнь и не один дом. Береза, несмотря на то что она не очень хорошо проводит электрический ток, является замечательным молниеотводом и одновременно обеспечивает заземление.

А все из-за мощной корневой системы, которая расползается почти на поверхности почвы. За счет этого энергия молнии при попадании в дерево растекается по большой площади и благополучно уходит в землю. Сосна и ель в качестве молниезащиты даже лучше, но не сравнятся с березой из-за хрупкости древесины.

Конструкция молниеотводов

В общем случае, молниезащита зданий и сооружений представляет собой комплекс из молниеприемника, токопровода и заземлителя. Молниеприемники применяются в виде стержня, сети и натянутого троса.

Стержневой молниеприемник

Конструкция стержневой системы проста. Штырь молниезащиты соединяется с помощью токоотвода с металлическими штырями в грунте, обеспечивающими заземление.

Стержни (штыри) изготавливают из оцинкованной или омедненной стали высотой от полуметра до 5-7 метров. Диаметр зависит от высоты стержня и климатического района расположения. Омедненный стержень имеет лучшую электрическую проводимость по сравнению с оцинкованной сталью.

В зависимости от конфигурации здания и его кровли на крыше устанавливаются несколько стержней. Они крепятся к коньку, фронтону, вентиляционным колодцам и прочим капитальным конструкциям.

Зона влияния молниезащиты представляет собой конус с вершиной на острие молниеотвода. Стержни располагают таким образом, чтобы зоны их действия перекрывали все здание. Для стержневых молниеприемников правило защитного конуса с 90 градусной вершиной справедливо для стержня высотой до 15 м. Чем выше молниеприемник, тем меньше угол вершины защитного конуса.

Сетевой молниеприемник

Молниеприемная сеть представляет собой оцинкованный или омедненный провод диаметром 8-10 мм, покрывающий в виде сети всю крышу здания. Обычно молниезащиту в виде сетки устанавливают на плоские кровли.

Сеть формируется за счет перпендикулярно расположенных относительно друг друга проводов с определенным шагом. При помощи держателей провода соединяются между собой и крепятся к кровле. Иногда, вместо провода используют стальную полосу.

Провод или полоса обязательно должны быть соединены с заземлением. Для соединения применяют сварку, но можно его делать специальными зажимами. Зажимы для соединения электродов заземления с проводниками часто идут в комплекте, если приобретать все детали в специализированном магазине.

Тросовый молниеприемник

Тросовые молниеприемники представляют собой стальной или алюминиевый трос, натянутый между двумя мачтами. Мачты соединены с токоотводов, а тот в свою очередь с заземлением. Представьте, что трос является коньком двускатной крыши.

Тогда область под этой виртуальной крышей будет находиться под защитой от ударов молний. Таким образом, натянув над крышей дома и прилегающей территорией несколько тросов можно обеспечить надежную молниезащиту.

Токопроводы представляют собой оцинкованные или омедненные стальные провода диаметром 10 мм, часто применяют и стальные полосы сечением 40х4 мм покрытые цинком или медью. Они соединяют молниеприемники с заземлителем.

В комплект молниезащиты входят и держатели молниеприемников и токопроводов. Они выполняются из стальных и пластиковых материалов, имеют многообразные конструкции.

Расположение заземлителей

Заземление молниеотводов, в самом простом случае, представляет собой три трехметровых металлических стержня вбитых в землю на расстоянии 5 метров друг от друга. Между собой заземляющие штыри соединяются стальной полосой расположенной на глубине 50-70 см под землей.

Соединение производится методом сварки, которые затем покрываются антикоррозионным покрытием. В местах расположения штырей на поверхность должны выходить стержни для того, чтобы можно было присоединить токопроводы.

Заземление должно располагаться на расстоянии не менее 1 метра от сооружения и более 5 метров от крыльца, дорожек и других мест постоянного хождения людей. Это необходимо для того, чтобы человек не попал под шаговое напряжение, образующееся при растекании заряда молнии от заземлителя по земле.

Если здание имеет массивный железобетонный фундамент, то заземление молниезащиты рекомендуется располагать подальше от него и монтировать внутреннюю молниезащиту в виде грозоразрядников для защиты аппаратуры. Это необходимо из-за заброса части заряда на фундамент и все элементы, имеющие с ним хороший контакт, в первую очередь корпуса оборудования, инженерные коммуникации.

Требования к сопротивлению

Контур заземления дома должен быть соединен с заземлением молниезащиты через стальные проводники, которые сваривают между собой. Сопротивление заземления должно быть как можно меньше. Нормативное значение составляет 10 Ом для грунтов с удельным сопротивлением до 500 Ом, но при больших его значениях допускается иное сопротивление, которое вычисляется по формуле:

Rз – сопротивление заземлителя, а ρ – удельное сопротивление грунта.

Для достижения нормативного значения иногда заменяется грунт. Выкапывается траншея, закладывается новый грунт с соответствующими характеристиками, и после этого монтируется заземление. Другой вариант заключается в добавлении химических реагентов.

После установки заземления молниезащиты необходимо регулярно замерять его сопротивление. Если оно выходит за пределы нормативного значения, то придется добавить штырь или заменить на новый.

При этом нужно уделять пристальное внимание соединениям между элементами устройства. Использование нержавеющих материалов значительно увеличит срок службы заземлителя.

Как сделать заземление и молниезащиту крыши своими руками

Здание любого эксплуатационного характера (офисное, промышленное или жилое) может принять молниеносный электрический разряд. Последствия как прямого попадания разряда, так и импульсного воздействия на сооружение крайне неблагоприятны. Монтаж молниезащиты позволит уберечь здание от последствий таких угроз.

Дополнительным методом защиты, который гарантирует отвод удара молнии от кровли строения в громоотвод, выступает заземление крыши частного дома.

Преимущества заземленной кровли

Несмотря на некоторые отличия в назначении системы молниезащиты и устройства заземления, обоснование необходимости монтажа одно — обеспечение надлежащего уровня электрической и пожарной безопасности объекта.

Зачастую производится заземление крыши именно из металлочерепицы. Обоснована необходимость организации таких работ следующими аспектами:

  1. За счет конструктивной многослойности металлочерепица выступает в роли конденсатора. Устройство способствует накоплению статического электричества.
  2. Гидроизоляция листов. Под кровельные листы такого материала применяют рубероид или толь. Гидроизоляционные материалы изолируют металлическую кровлю от земли, являясь диалектиками.

Совокупность вышепредставленных факторов способствует концентрации на скатах электрического заряда. Последствиями от сосредоточения заряженных частиц в зависимости от их величины могут быть следующие аварийные ситуации:

  1. Пожар. Все зависит от конструкции здания. Если в конструктивных частях дома используются дополнительные металлические элементы, между этими частями и крышей возникнет высокий показатель температуры электрической дуги. Такой высокотемпературный вид электрического разряда может привести к возгоранию посредством возникновения искры.
  2. Поражение током человека. Например: произошел «пробой фазы», в это время люди работают на строительных лесах рядом с крышей. При одновременном касании железного листа кровли и лесов бьет током. Величина удара может достигать 100 Вольт — такой показатель опасен для человека.
  3. Различные сбои в работе электрооборудования. Частой причиной преждевременного эксплуатационного изнашивания приборов выступает влияние импульсного перенапряжения на их компоненты.

Любой владелец в состоянии предотвратить большинство аварийных ситуаций, стоит лишь организовать защитную систему своему дому.

Важно! Не стоит заземление крыши делать своими руками. Далеко не все параметры большинства магистральных сетей соответствуют стандартизации современных правил прокладки электросетей. Специалист знаком с этим моментом, посредством специальных расчетов и анализа структурных соответствий электрик сможет оптимизировать параметры молниеприемника, токоотвода и заземлителя.

В зависимости от эксплуатационных характеристик здания и его конструктивных особенностей подбирается наиболее подходящий вариант монтажа заземляющего устройства.

Виды заземления: внешняя и внутренняя система

Заземление крыши с учетом организованной в доме внутренней системы защиты обособляет качественный результат устройства заземления любого объекта. Внутренняя система защиты сложнее в организации по сравнению с внешней.

Все смонтированные разрядные устройства электрических сетей дома, которые применяются для ограничения уровня напряжения, выступают основой внутренней заземляющей системы объекта.

Обратите внимание! При отсутствии молниеотводов и внутренней защиты дома во время грозы стоит отключать всю технику от электрического питания. Особенно актуальна такая рекомендация, когда разница по времени между громом и молнией составляет 10 секунд.

Основная задача внешней системы заземляющего устройства кровли заключается в разрядке статического электричества. Реализуются заземление крыши и молниезащита металлической кровли в строгом соответствии со всеми профильными правилами устройства и монтажа таких систем.

Основные этапы производства:

  1. Выбор элементов системы: понадобятся токоотвод, молниеприемник и заземлитель. Дополнительные материалы: хомуты, скобы, сварочный аппарат.
  2. Соединение токоотвода со стержневым молниеприемником. Молниеприемник должен быть организован из железной проволоки с достаточным сечением.
  3. Производство заземлителя. Используется металлическая полоса. Оптимально подойдет стальной прут.
  4. Соединение всех частей конструкции. Можно выполнить как при помощи сварки, так и применив металлические хомуты, закрепленные на гайки и болты.

Обратите внимание! Высота расположения оборудования зависит от того, на каком расстоянии защитный угол будет равен 70°.

Все крыши из металлочерепицы укладываются на деревянную обрешетку. Если заземление крыши выполняется профессионалом, и этот факт специалист учтет при выборе метода молниезащиты (активный, пассивный).

Вся конфигурация элементов защитных систем определяется на этапе их проектирования. Большое внимание уделяется выбору типа молниеприемников.

Активные и пассивные молниеприемники: принцип действия

На сегодняшний момент молниезащита и заземление крыши реализуются при помощи монтажа как активных, так и пассивных принимающих элементов.

Читайте также:  Как из одной розетки сделать две: варианты устройства проводки

Принцип действия молниеприемников:

  1. Активные элементы. Молниезащита реализуется посредством перехватывания электрического разряда молнии. Молниеприемник ионизирует воздух в радиусе 100 метров.
  2. Пассивные элементы. Более традиционная схема молниезащиты. Молниеотвод подавляет заряд, этот потенциал проходит через токоотвод к заземлителю, после чего — в землю.

Одним из основных моментов, на который необходимо уделить внимание при подготовке к производству защитных работ, выступает структурный выбор оборудования молниезащиты.

Важно! Монтаж молниезащиты с активными приемниками обойдется значительно дороже, чем установка пассивной защиты.

Из чего состоит молниеотвод: принцип и практические рекомендации его монтажа

К основным элементам системы молниезащиты относят:

Молниеприемник выполняет функцию проводника. Монтируется на самой высокой точке сооружения. Аргументировано такое расположение большей вероятностью попадания в него молнии.

Обратите внимание! Если здание не простой конструкции, при наличии сложных архитектурных особенностей целесообразно монтировать два и больше подобных принимающих устройств.

В роли молниеприемников могут выступать такие конструкции:

  1. Стальной трос. Вдоль пересечения двух скатов монтируют две опоры. На них натягивается трос. Высотой опоры должны быть приблизительно 2 метра. В случае применения поддерживающих сооружений из металла их изолируют от троса.
  2. Защитная сетка. Монтируется тоже на пересечении скатов крыши. Оптимально подойдет для черепичной кровли.
  3. Металлический штырь. Такой стержень должен иметь площадь сечения не меньше 100 мм², длина — 0,2 – 1,5 м. Молниезащита и заземление крыши из профнастила зачастую реализуются посредством выбора такой конструкции молниеприемника, как металлический штырь.

После выбора конструкции принимающего элемента его следует подключить к токоотводу.

Важно! Любой вид молниеприемника должен обязательно контактировать со всеми частями верхнего покрытия здания.

Передача заряда молнии от приемника к заземлителю реализуется благодаря токоотводу. В роли такой магистрали выступает металлическая проволока, приваренная к принимающему элементу. Толщиной проволока должна быть свыше 6 мм. Токоотвод пускают по стене к контуру заземления. По длине такой элемент молниезащиты должен быть коротким, насколько это возможно.

Обратите внимание! Запрещается переламывать проволоку. При изгибе токоотвода на местах перелома возникнет искровой заряд, который может стать причиной пожара. Не следует близко располагать токоотвод к дверным и оконным проемам при его спуске.

Немалозначимым элементом такой системы защиты здания выступает и заземлитель. Посредством заземления молниезащиты реализуется надежное соединение земли с токоотводом. Конструкция заземления, наиболее зарекомендовавшая себя на практике, представляется в виде нескольких связанных электродов, забитых в грунт.

Важно! Располагать заземлитель нужно не ближе одного метра от стен здания. Расстояние от пешеходных тропинок, дверных и оконных проемов до заземлителя должно быть свыше пяти метров. Закапывать такой заземляющий контур нужно достаточно глубоко, глубина — не меньше двух метров.

Рекомендуется увлажнять заземляющее устройство в летний период, что связано с уменьшением электропроводимости сухой земли.

Основным параметром, определяющим качество смонтированного заземления крыши, выступает потенциал силы разряда, который защитная система может снять с кровли здания. Эффективность заземляющих устройств и всего комплекса молниезащиты зависит от профессионального подхода к электромонтажу такой системы.

Полезные статьи

Как выбрать УЗИП для частного дома?

УЗИП в частном доме применяют для защиты от грозовых перенапряжений (ГПН), коммутационных перенапряжений (КПН), а также системных перенапряжений взаимодействия. С точки зрения выбора УЗИП частный дом обладает следующими специфическими характеристиками.

  • 29 января 2020 14:59:24
  • Просмотров: 118

Ошибки при проектировании молниезащиты

Задача: Необходимо защитить здание способом установки высоких молниеотводов на кровле или на фасаде здания. Ошибка: При расчете молниеотвода на кровле или на фасаде, значение h задается высота молниеотвода (от верха кровли).

  • 11 декабря 2019 11:43:00
  • Просмотров: 262

Принцип маркировки УЗИП EZETEK для защиты силовых цепей

Принцип маркировки УЗИП EZETEK для защиты силовых цепей

  • 28 октября 2019 09:38:00
  • Просмотров: 1557

5 частых вопросов о заземлении

Вопросов, конечно, больше, но если отвечать на все, то пост станет еще длиннее и вы не станете его читать. Готовили подборку вопросов менеджеры по продажам Ezetek и электромонтажники, подписанные на наши группы. Отвечали они же и проектировщики Ezetek.

1. Что нужно знать, чтобы выбрать комплект для заземления частного дома?

Что заземляем? Щиток? Молниезащиту? Или чувствительное устройство? Какой тип грунта на объекте? Для глины скорее всего хватит EZ-6 , для песка нужно начинать с EZ-15 .

2. Как выбрать материал вертикальных заземлителей.

  • 09 октября 2019 15:00:00
  • Просмотров: 534

Устройство заземления в сложном грунте

Заземление как техническая система представляет собой важное средство защиты и позволяет достичь необходимого уровня электробезопасности. Такие меры, как установка рабочего заземления, защитного заземления или заземления молниезащиты , помогают не допустить поражения человека электрическим током различной природы. Заземление позволяет увеличить безопасность использования электрооборудования и предотвратить его повреждение.

Электрод, помещенный в грунт, находится в непосредственном контакте с землей. Электрический ток проходит по токоотводу к заземлителю и рассеивается в грунте. Таким образом, если система заземления подобрана и установлена правильно, опасное действие тока нейтрализуется.

  • 13 августа 2019 15:00:31
  • Просмотров: 567

Зачем нужно заземление на даче?

На сегодняшний день практически любой жилой частный дом оснащен множеством электрических приборов. При повреждении изоляции фазное напряжение на токопроводящем корпусе электроприбора может представлять большую опасность для жизни и здоровья человека. Обеспечить сохранность и работоспособность электрооборудования в загородном доме, в коттедже или на даче помогает заземление. Благодаря заземлению можно минимизировать помехи в электрической сети и значительно снизить вероятность поражения электрическим током в момент контакта человека с бытовой техникой. Для этого корпус электроустановки или оборудования, или какая-либо иная точка электрической сети соединяется с заземляющим устройством.

  • 25 июля 2019 15:38:11
  • Просмотров: 516

Особенности молниезащиты зданий со скатной кровлей

Крыши с углом наклона более 10 градусов наиболее распространены в частных домовладениях. Когда решен вопрос о том, нужно ли делать молниезащиту в частном доме, в основном требуется защитить от молнии именно скатную кровлю. В зависимости от конструкции дома кровля с наклоном может быть, к примеру, односкатная или двускатная, мансардная, вальмовая или шатровая. Вероятность скопления снега, талых и дождевых вод на ее поверхности существенно ниже по сравнению с плоской кровлей, благодаря чему она более практична в эксплуатации. Притом в проекте молниезащиты дома со скатной крышей должно быть учтено наличие снегозадерживающих решеток и водосточных труб, а также любых других выступающих конструктивных элементов. Расположение и размеры дымоходов, вентиляционных труб, антенн, карнизов и мансардных окон обязательно учитываются при подборе оптимальной конфигурации системы молниезащиты здания.

  • 22 июля 2019 13:59:25
  • Просмотров: 536

Как можно сэкономить на молниезащите без потери качества?

Молниезащита представляет собой комплекс мер для предотвращения негативных последствий ударов молнии. Говоря о внешней молниезащите зданий, мы подразумеваем классическую технологию, в основе которой – молниеприемник с токоотводами изаземлителем. Установка современной системы молниезащиты, реализованной на основе высококачественного технологичного оборудования, – важный шаг при организации электробезопасности любого сооружения. Но иногда по разным причинам этот шаг откладывается, или же монтаж “громоотвода” осуществляется домовладельцем при помощи подручных средств. Притом, руководствуясь рядом рекомендаций, можно установить молниезащиту недорого и своевременно.

  • 22 июля 2019 13:57:23
  • Просмотров: 215

Можно ли сделать молниеотвод на даче своими руками?

Прямой удар молнии представляет серьезную опасность как для зданий и сооружений, так и для человеческой жизни. Своевременно приняв меры по молниезащите дачи, коттеджа или частного дома, можно оградить себя и свое имущество от множества проблем. Для того, чтобы избежать поражения электрическим током или пожара, следует заблаговременно предусмотреть систему молниезащиты и позаботиться об установке молниеотвода . Молниеотвод представляет собой совокупность проводников, принимающих электрический разряд при прямом ударе молнии и отводящих его в землю.

Во время грозы гром сам по себе лишь сопутствует ударам молнии, не являясь основной причиной разрушений. Несмотря на это, домовладельцы зачастую хотят рассчитать и установить громоотвод в частном доме, подразумевая под этим термином систему молниезащиты.

  • 10 июля 2019 16:52:20
  • Просмотров: 349

Самостоятельная установка модульно-штыревого заземления

Модульно-штыревая система заземления позволяет обеспечить безопасность эксплуатации электрического оборудования и отвести в землю ток молнии от молниезащиты. Модульный способ обладает рядом достоинств, одно из которых – возможность установить заземление своими руками. Такие плюсы, как простые правила монтажа конструкции и минимум работ для подготовки, приходятся как нельзя кстати, когда нужен комплект заземления для загородного дома или дачи, заземление газового котла или бойлера. Немалое значение имеют и такие преимущества штыревого заземления, как долгий срок службы благодаря значительной устойчивости к коррозии, широкий выбор мест установки и компактность при доставке до объекта защиты. Но перед тем, как купить заземление с целью самостоятельной установки, необходимо подобрать подходящую конфигурацию заземляющего контура и определить, как именно будет осуществляться его монтаж.

  • 01 июля 2019 09:59:33
  • Просмотров: 659

Почему электролитическое заземление работает?

Выбирая заземление, безусловно, хочется остановиться на самом надежном, эффективном и выгодном варианте. Зачастую приходится устанавливать защитные системы в непростых условиях, со строгими ограничениями и значительными требованиями к уровню безопасности. Задача усложняется еще больше, если исходные данные и условия монтажа заземления вынуждают максимально использовать пространство небольшой площади и глубины. А слишком высокое удельное сопротивление грунта в месте установки, казалось бы, может сделать задачу и вовсе невыполнимой.

Такое высокотехнологичное решение, как комплект электролитического заземления, работает благодаря совокупности нескольких факторов.

  • 20 июня 2019 11:09:25
  • Просмотров: 440

Как выбрать соединительные элементы для системы молниезащиты?

В грозовой сезон эффективная защита от разрядов молнии особенно актуальна. Система внешней молниезащиты представляет собой совокупность проводников, по которым электрический ток отводится в грунт при попадании таких разрядов в молниеприемник. Исправность и долговечность системы во многом зависит от того, насколько качественно и крепко соединены молниеприемники, токоотводы и заземление молниезащиты. Недостаточно надежное соединение проводников молниезащиты может поставить под угрозу работоспособность всей системы. При отсутствии контакта между проводящими частями ток молнии не сможет рассеяться в грунте. Для соединения проводников следует выбирать зажимы, отвечающие определенным требованиям. Не менее важно также правильно выбрать держатели для закрепления проводников на горизонтальной и вертикальной поверхностях.

Ссылка на основную публикацию