Как работает громоотвод. Молниезащита (Молниеотвод, громоотвод, грозозащита)

Природа атмосферы нашей страны благосклонна к богатым урожаям и произрастанию добротной древесины по причине большого количества выпадающих осадков каждый год. Дождевые осадки, к сожалению, обладают непременным атрибутом в виде грозы и молний. Гроза, как природное явление, не опасна сама по себе, это всего лишь звуковое проявление, но сопровождающая ее световая вспышка несет в себе угрозу.

Опасность зарницы заключается в силе электрического разряда, мощность возникновения которого всего за наносекунды, сравнима с энергией ядерной электростанции. Даже при непрямом попадании, а при проходящей волне разряда поблизости могут гибнуть люди, а материальные потери исчисляются сотнями рублей. Число жертв попадания разряженной поднебесной в нашей стране превышает количество погибших в авиакатастрофах. Конечно же, при прямом заряженном ударе в электрическую сеть, в частном доме не просто перегорают электроприборы, а взрываются провода и техника.

Публикация, предоставленная ниже, довольно важна, особо для любителей проводить свободное время на даче, потому что в многоквартирных строениях молниезащитой занимается государственная организация, обслуживающая электросеть. В частном домостроении о безопасности электрооборудования и домочадцев, можете побеспокоиться только вы сами, поэтому ниже мы не только расскажем, как сделать громоотвод, но и будет предоставлена схема устройства.

Физика процесса работы молниеотводов

Система громоотводов и грозозащиты не сложна для самостоятельного обустройства в частном жилище, поскольку подобная защитная конструкция уже отработана и зарекомендована временем. Кстати, название «громоотвод» является сугубо народным, поскольку отвести гром, можно только заткнув уши, потому что это лишь акустическое метеоявление. А вот отвести электрический удар природы от строения еще надо будет постараться.

Сначала нужно бы разобраться в физике работы громоотвода. При грозе возникает электрическое напряжение между дождевыми тучами и землей. Облака и землю условно можно охарактеризовать обкладками конденсатора, довольно гигантского размера. «Конденсатор» в подобном случае постоянно поддается заряду, и при достижении разности потенциалов (напряжения) точки пробоя между «обкладками», соответственно, возникает разряд в виде световой вспышки. В данном случае, громоотвод работает проводником между рассматриваемыми обкладками нашего «конденсатора». Другими словами, конденсатор, как бы накоротко замкнут, и поэтому на обкладках не накапливается заряд, благодаря чему он постоянно разряжается. В районе молниеотвода фактически нулевая напряженность.

Вообще то, название молниеотвод, отвечает практике своего назначения, поскольку устройство не ловит сам разряд, а работает над созданием условий, которые просто не дают ей возникать. То есть отводит от себя напряжение.

Оборона от разрядов молнии должна быть обустроена крайне ответственно, не стоит запускать систему. Конструкция рассматриваемой защиты включает в себя внешнее и внутреннее устройства. То есть работает тандем двух охранных контуров. Нередко разряд поднебесной попадает, казалось бы, в молниеотводы и мачты, где электрический ток все же отыскивает путь наименьшего сопротивления. Поэтому обустройство конструкции защиты от подобных разрядов стоит затевать с заземления.

Внешняя защита: два вида молниеприемников и заземление

К внешней защите относится, прежде всего, громоотвод, который устанавливают в наиболее высокой точке основного строения. Молниеотвод заземляется системой заземлителя, воссоединяются приспособления проводником.

Приемники разрядов напряжения, которые воздвигают на крышах сооружений, подразделяют на два вида: металлический штырь и металлическая сетка. Металлический штырь (сечением 12-16 мм 2) в вертикальном положении устанавливают с помощью стоек сделанных, например, из бруса, на коньке дома (рис.). Это может быть и трос, который натягивают вдоль протяженности всего конька, между деревянными стойками, расположенными на вершинах обоих фронтонов (рис.). Ко всему трос считается более надежным приспособлением, поскольку способен охватить большую площадь. Главное помнить, что оба типа защиты должны возвышаться над самой высокой точкой над строением не менее чем на 25 см.

При возвышении громоотвода над землей примерно около 6 метров, способность его защиты распределяется на окружность в радиусе шести метров. То есть зона защиты равна примерно высоте конструкции. Довольно не плохим решением будет, если закрепить громоотвод на вершине самого высокого дерева, которое находится поблизости от дома. В подобном варианте, дом (если он не выше дерева) попадает в радиус конуса (помним, радиус рассчитываем от высоты расположения), где громоотвод в действии. Металлический штырь прежде крепят к шесту, а шест прикручивают к наивысшей и основательной точке растения с помощью хомутов, сделанных из синтетического плетеного фала. Такие хомуты применяют для свободного процесса произрастания древесины.

При неимении приемлемо высокого дерева используют, например, телевизионную мачту. Если мачта не окрашена и сделана из металла (не пораженного коррозией), то она сама может играть роль молниеотвода. Если же мачта деревянная, то ее по всей протяженности можно охватить двумя-тремя оголенными кабелями либо проволокой, которые воссоединить с заземлителем. И приемник разрядов готов.

Металлическая сетка, уложенная на плоскость крыши, по принципу своей работы ничем не разнится с тросом и штырем, просто менее приметна и не обезображивает эстетичность внешнего вида здания (рис.). Сетку можно собственноручно сварить из арматуры сечением от 8 до 10 мм 2 , соблюдая шаг ячеек около 0,6-2 метра.

Проводник, который отводит энергию к заземлителю, лучше подбирать из стали сечением от 10 мм 2 , или же из меди сечением от 6 мм 2 . Данные показатели приблизительны, потому что в данном случае, чем большим сечением используется проводник, тем безопаснее защита. Приемник с проводником воссоединяется при помощи сварки либо болтового соединения, где конец обжимается специальным наконечником. С крыши кабель спускают по , к поверхности которой его и крепят пластиковыми специальными хомутами. Хомуты на вертикали фиксируются дюбель-гвоздями. Обратим внимание на факт того, что кабель должен проходить вдали (на расстоянии не меньше 30 см) от металлических конструкций, типа водосточных или же водопроводных труб, лестниц и т.д.

Молниеотвод в виде примеров, рассмотренных выше, должен представлять собой оголенный проводник, то есть изолировать его, а тем более окрашивать ну никак нельзя. Приемник молнии можно соорудить не исключительно из меди, но и из оцинкованной стали, дюраля или же алюминия. Различные формы изолирования можно использовать на проводнике, который соединяет молниеприемник и заземлитель.

До недавнего времени практиковали воссоединение громоотвода с заземлителем, выполняющим двойную функцию: как заземление для электрической сети в доме, так и работающим заземлением для молниеотвода (рис.). На практике несколько позже выяснилось, что применяемой защиты недостаточно, поскольку разряды могут пробивать подобное заземление. Заземляющая система для громоотвода должна располагать теми же характерными свойствами, что и контур заземления для электросети в доме. Это автономное устройство, которое не должно совмещать две функции.

Понятие основных характеристик контура заземления нам известно с предыдущей нашей публикации. Если коротко анонсировать подобное устройство, то заземлитель можно сделать из металлических уголков в количестве пары-тройки штук либо из толстой трубы. Забивается металл ниже глубины промерзания грунта. Часто упрощают подбор необходимого материала и останавливаются на металлической спинке старой кровати, бочке из металла и много чем другом, главное, закопать как можно глубже.

Особого внимания заземлитель требует в период засухи либо на песчаных грунтах. По сухой почве ток трудно одолевает путь, поэтому потребуется ваша поддержка. Грунт в месте расположения заземлителя нужно стараться сохранять во влажном состоянии, это будет проще, если к тому месту подвести водосток с крыши, смыв с уличного душа либо умывальника, в крайнем случае, периодически выливать на площадь расположения конструкции ведро-два воды. Увеличения показателя электропроводности можно добиться следующим образом: один раз в течение нескольких лет в грунте проделывать небольшие отверстия, например, колышком и засыпать их селитрой или же солью. Такая процедура озеленению не повредит, поскольку сыпучие уходят в грунты и рассасываются в водах, а показатель электропроводности заметно увеличивается.

Внутренняя защита от ударов молнии: электрическая сеть в частном доме

Функцию внутренней защиты выполняют устройства специализированного направления, которые в качестве дополнения пристраиваются в домовую схему щитка и ВУ. Суть работы подобных устройств заключается в том, что даже при разряде вспышки неподалеку от строения, неминуемы скачки напряжения в сети и разнообразные помехи в радио и телетрансляции, что они и гасят. Природа возникновения подобных помех при непрямом воздействии поясняется электромагнитным полем, возникающим при ударе молнии, которое создает импульсные токи. Зарница в таком случае может возникнуть на расстоянии нескольких метров, даже километров.

При попадании разряда в жилое строение, молниеотвод может сбросить возникшее напряжение в контур заземлителя, в крайнем случае, вся мощь разряда ударит по электросети. Даже если энергия сойдет по громоотводу, то возникший излишек тока в проводке, все же подпортит имущество. Чаще всего из строя первой выходит наиболее чувствительная аппаратура: телевизоры, компьютерная техника, холодильники. Именно для таких случаев используют устройства ограничителей.

Ограничители перенапряжения (ОПН) имеют вид обычных автоматов (ВА), без наличия отключающего рычага. Активная составная устройства произведена из легированного металла, при впуске напряжения который ведет себя, как группа последовательно воссоединенных варисторов. Принцип работы рассматриваемого защитного элемента основывается на том, что проводность варисторов нелинейно находится в зависимости от приложенной интенсивности возникшего напряжения.

Рассматриваемые ограничители монтируются внутри вводно-распределительного устройства строения, между нолевым кабелем и заземлителем или же между тем же заземлителем и фазой. ОПН допустимо использовать как внутри помещений, так и в условиях открытого доступа воздуха при температурных показателях окружающей атмосферы в диапазоне -60 до +50 градусов. Различаются ограничители перенапряжения по уровню чувствительности восприимчивости к показателям тока перенапряжения, выпускаются и классифицируются по трем классам:

ОПН класса «В» устанавливают в щитовой на входе. Предназначаются такие установки для сверхвысокого показателя напряжения, то есть от прямых попаданий ударных разрядов;
устройство класса «С» монтируют относительно схемы после ОПН класса «В» , работает на защиту от наведенных напряжений;
ограничители класса «D» монтируются для защиты особо чувствительной аппаратуры.

Опытные специалисты советуют применять в домашнем обиходе все три класса устройств и монтировать по схеме один за одним. Поясняется такая рекомендация тем, что ОПН разных классов имеют разные уровни чувствительности. Например, при прямом воздействии наведенных напряжений в щитке сработает ОПН класса «С», а при разряде молнии в непосредственной близости от жилого строения, работать будет только ограничитель типа «В». Поэтому и советуют не ограничиваться ОПН типа «D», думая, что жилище защищено. Приспособления, ограничивающие возникающие перенапряжения в сети, рассчитываются, как на однофазные, так и на трехфазные сети.

Несколько ниже приведем несколько схем, где на одной из них показано, как подключены ОПН в трехфазной сетке, при расположении их между проводником заземлителя и входным автоматом. Также можно рассмотреть однофазную сеть с подключенными устройствами ОПН между автоматом входа и проводом заземления.

В большинстве случаев молния действует предсказуемо, несмотря даже на полную непредсказуемость этого природного явления – она не выбирает цель, а бьет непосредственно в самый высокий предмет. В общем, если ваш дом является самым высоким строением в радиусе 200-300м, то молниеотвод окажется не лишним дополнением к вашему дому. Именно он убережет вас от неприятных, а иногда очень опасных исходов, связанных с прямым попаданием молнии в дом. О нем и пойдет речь в этой статье, в которой вместе с сайтом сайт мы ответим на следующие вопросы: какие бывают молниеотводы, как они устроены и как изготавливаются своими руками?

Молниеотвод фото

Молниеотвод: разновидности и их конструкции

В принципе, конструкция молниеотвода представляет собой бесхитростный механизм, состоящий из трех простейших частей, изготовить которые самостоятельно и собрать в единую систему не представляет никаких сложностей.

Приемник молнии – это железный элемент, поднимаемый на несколько метров выше крыши строения. Размещаться он может как непосредственно на самом строении, так и рядом с ним, неподалеку.
Токоотвод. По сути, это толстая стальная или медная жила, по которой ток, полученный от разряда попавшей в приемник молнии, передается в контур заземления.
Заземляющий контур. Его назначение простое – именно с его помощью разряд молнии передается в землю, где он и гаснет, не причиняя постройкам и человеку никакого вреда.

Так устроены все виды молниеотводов без исключения. Причем два элемента этого устройства все время остаются неизменными – это токоотвод и . На разновидности этих приспособлений оказывает влияние исключительно конструкция приемника молний, о которых мы и поговорим дальше.

Стержневой молниеприемник. Это устройство знакомо практически всем жителям частного сектора – оно представляет собой обыкновенную металлическую мачту, поднятую на пару метров над верхним краем . Такая мачта может стоять как на крыше дома, так и немного в стороне от постройки или рядом, вдоль стены дома. Фактически отдельно стоящий молниеприемник в плане изготовления более простой – сама мачта одновременно является и приемником грозовых разрядов и токоотводом. Она напрямую подключается к контуру заземления самым что ни на есть жестким способом (сваркой).
Стержневой молниеотвод фото
Линейный, или, как его еще называют, тросовый молниеотвод. Чтобы проще было понять о чем идет разговор, этот молниеприемник можно представить в виде натянутой между двумя небольшими мачтами проволоки или троса – отсюда и его название. В чем основное отличие такого устройства от обычной мачты? В возможности полностью улавливать все разряды молнии, не позволяя даже малой их части попадать на металлические элементы строения. В большинстве случаев такой молниеприемник соединяется с контуром заземления посредством отдельной мощной токоотводящей жилы – это может быть либо медный большого сечения, либо металлическая полоса или прут.
Тросовый молниеотвод фото
Сетчатый приемник молний. Его суть заложена в самом названии – такой токоприемник укладывается непосредственно на крышу дома. Сверху из толстых токопроводящих жил создается полноценная сетка, которая и принимает на себя все разряды молнии. Дальше все стандартно – посредством токоотводящего кабеля или толстой стальной полосы (либо прутка) разряды статического напряжения направляются в контур заземления, где и рассеиваются, не причиняя вреда строению.
Сетчатый молниеотвод фото

Этих основных конструкций улавливателей молнии вполне достаточно для того, чтобы полностью защитить свой дом от такого природного явления, как молния.

Молниеотвод в частном доме и его контур заземления

По большому счету, заземление молниеотводов устроено аналогичным образом, как и контур заземления самого дома – здесь следует сразу понять один момент, что эти два контура не должны быть связаны между собой – это два отдельных элемента. Подключив молниеотвод к контуру заземления дома, вы рискуете в один момент потерять не то что все электрооборудование, а и вообще весь дом целиком – для защиты от грозовых разрядов придется оборудовать отдельное заземление.

Изготавливается оно практически точно так же, как и заземление дома, за исключением некоторых отличий.

Как видите, между контуром заземления дома и такой же частью молниеотвода общий только принцип – требования к этим элементам защиты разнятся. Еще один момент, объединяющий эти две системы, заключается в глубине их залегания – верхняя часть контура располагается на глубине 500-800мм над поверхностью грунта.

Устройство молниеотвода: как соединить заземление и приемник молний

Токоотводящая или, правильнее сказать, токопередающая часть молниеотвода является не менее важным элементом, чем его заземление и сам приемник молний – вы только представьте, что случится с домом, если этот элемент устройства просто не выдержит нагрузку и сгорит. В таком случае все грозовые разряды попадут в дом, и тогда от беды может спасти только чудо. Именно по этой причине к токопроводящей шине следует отнестись не менее серьезно, чем ко всему другому. Здесь имеется всего два важных момента, которые нужно соблюсти, как говорится, беспрекословно.

Что же касается крепления токоотводящей жилы к стенам строения, то здесь используются пластиковые клипсы. В идеале, чтобы сохранить молниепровод в целостности в течение долгого времени, его лучше изолировать от окружающей среды, поместив в обыкновенный кабель канал.

В принципе, это все, остается добавить не так уж и много. А именно о таких моментах, как молниезащита отдельных элементов крыши. Если имеется , то вокруг него нужно намотать хотя бы пару витков отводящей ток жилы и соединить ее с общим молниеотводом. Также в защите нуждаются и все элементы кровли, изготовленные из металла – к примеру, отводящие воду желоба и трубы. Только в таком случае изготовленный самостоятельно молниеотвод будет являться надежной защитой дома от грозовых разрядов.

Если рассматривать статистику погибших людей от ударов молнии, то это количество больше, чем жертв в авиационных катастрофах. Молния каждый год уносит несколько тысяч жизней, а также наносит многомиллионный материальный ущерб. Каждый владелец дачи или собственного дома знает, что защитить свое имущество и родственников можно только самому. Поэтому молниеотводы лучше изготавливать самостоятельно.

Самодельные молниеотводы нормально работают, что подтверждается на практике. Такие устройства имеют и другое название – громоотводы. Гром никакого вреда не наносит, кроме громкого звука. А для защиты от молнии необходимо сооружать некоторую конструкцию.

Удар молнии обычно приходится в конструкцию с максимальной высотой, которая встречается на ее пути. Опасным местом во время грозы является жилой дом или другая постройка из-за наличия в них металлических элементов – крыша, телевизионная антенна и т.д. Жильцы городских квартир могут не беспокоиться, так как большинство многоэтажных домов уже имеют молниеотводы.

Если рядом с домом имеется вышка сотовой связи, то в устройстве молниеотвода нет необходимости. Во всех других случаях целесообразно все-таки обезопасить свой дом. Если вызывать для таких работ специалистов, то это обойдется вам недешево. Но если разобраться с устройством системы молниеотвода, то можно все сделать самостоятельно.

Виды и особенности устройства

На рисунке изображено устройство системы молниеотведения.

Существует несколько видов молниеотвода, но основные их части одни и те же:

Молниеприемник.
Токоотводящее устройство.
Заземление.

Виды молниеприемников

Верхняя часть этой защитной системы называется молниеприемником.

Стержневой приемник молнии заострен на конце. В него ударяет молния во время грозы. Оптимальным вариантом изготовления приемника молнии является медный штырь диаметром 15 мм. Он должен быть расположен достаточно высоко, однако слишком высокий приемник будет притягивать к себе электрические разряды молнии.Стержневые молниеотводы наиболее эстетичны, в отличие от тросового, но обеспечивают меньший защитный радиус на участке. От высоты металлического штыря зависит величина защищаемого пространства.

Тросовый приемник способен защитить большую площадь участка, в отличие от стержневого молниеприемника. Тросовые конструкции используются в устройствах линий электропередач. В них вместо металлических штырей применяют трос, который соединяется с другими элементами болтовым соединением.

Сетчатый приемник молнии изготавливается в виде металлической сетки на крыше дома.

Токоотводы

Следующей частью системы отведения молнии является токоотвод, состоящий из толстых , закрепленных специальными муфтами к приемнику молнии и заземляющему контуру. Для крепления его на стене применяются пластиковые крепежные элементы. Токоотвод необходимо изолировать от воздействия внешней среды. Для этого обычно используют пластиковый .

Заземление

Основные элементы заземления находятся в грунте. Заземлитель состоит из металлических стержней, сваренных между собой, либо скрепленных болтами.

Заземление системы отведения молнии является важной частью всей конструкции. Этот заземляющий контур аналогичен устройству заземления дома. Важным требованием при этом является то, что эти два разных контура заземления ни в коем случае не должны соединяться. Иначе во время грозы бытовые электрические устройства могут выйти из строя, либо возникнет возгорание деревянного дома от разряда молнии.

Требования к заземлению системы отведения молнии:

Металлические штыри, вставленные в грунт, должны быть длиной не меньше трех метров.
Сечение металлических штырей – не менее 25 мм 2 .
Штыри соединяются между собой треугольником, что является отличием от обычного заземления дома.
Между вершинами треугольника должно быть расстояние не менее 3 метров.
В качестве соединительных шин допускается применять металлический пруток диаметром не меньше 12 мм или полосу сечением 50 х 6 мм.
Длина сварных швов не должна быть меньше 20 см.
Для заземления молниеотводов устанавливается минимальная глубина над поверхностью земли 50 см.

Место для заземления

К этому вопросу следует подходить с наибольшим вниманием и аккуратностью. Заземляющие электроды не должны устанавливаться в местах нахождения животных, или возле детских площадок. Также нельзя располагать эти элементы возле скамеек или дорожек.

Лучше заземление будет работать во влажном грунте. Чтобы поддерживать работу заземления, можно самостоятельно создавать для этого условия, периодически поливая место заземления водой. Если нет возможности полива этого места, а почва в вашей местности слишком сухая, то рекомендуется при установке в почву электродов заземления посыпать их смесью соли и древесного угля.

Как работают молниеотводы

Чтобы разобраться в принципе действия системы отведения молнии, следует представить большой конденсатор, который постоянно заряжается. Его обкладками будут облака и земля. При наступлении грозы обкладки этого большого конденсатора начинают электризоваться между собой, и накапливать заряд. При достижении разницы напряжения между обкладками, равному напряжению пробоя молнии, возникает сильный разряд молнии, достигающий нескольких миллиардов вольт.

Чтобы заряд не накапливался, необходимо замкнуть этот конденсатор на землю. Таким замыкающим проводником и являются молниеотводы. Поэтому при грозе происходит разряжение конденсатора и обкладки не могут накопить заряд, а напряжение в молниеотводе уменьшается до нуля. Другими словами, система отведения молнии создает условия, в которых не способен возникнуть электрический разряд молнии, так как накапливаемый заряд отводится в землю.

Особенности самостоятельной установки молниеотвода

Молниеотводы рекомендуется изготавливать из материалов, не подверженных коррозии. Для этого применяется оцинкованный уголок, луженая жесть, профиль из дюралюминия, или сетка из неизолированной медной проволоки. Соединяющие проводники должны иметь необходимое сечение. Молниеприемник нельзя покрывать лакокрасочными материалами или другой изоляцией.
Для удобного расположения молниеотвода можно использовать высокое дерево, находящееся вблизи дома. Чтобы не причинять вред дереву, приемник молнии можно закрепить на длинном деревянном шесте, который фиксируют на дереве с помощью , и располагают на максимальной высоте.
Если дерева нет, то можно использовать для крепления молниеприемника телевизионную антенну, которая закреплена на крыше дома.
Другим способом установки является печная труба, к которой можно закрепить металлический штырь и соединить его с заземлением.

Техническое обслуживание

Чтобы система молниеотвода работала без нареканий, необходимо обслуживать его конструкцию для поддержания в рабочем состоянии. Металлический штырь, играющий роль приемника молнии, необходимо чистить обычными чистящими средствами в виде наждачной бумаги или других аналогичных средств, чтобы предотвратить образование окиси и удалить загрязнения.

В засушливые времена необходимо периодически увлажнять почву в месте закладки контура заземления.

Неэффективность магических заклинаний и колокольного звона в защите строений от ударов молнии заставила человечество задуматься о более действенных мерах по предохранению от электрических разрядов. Первым громоотвод в виде соединенного с землей металлического стержня использовал американец Бенджамин Франклин. Ученый установил мачту на крыше Капитолия в Мэриленде, и даже отказался патентовать изобретение, благородно подарив потомкам возможность безопасно находиться в доме во время грозы.

Загадочную природу молнии исследователи пытались понять на протяжении всех прошедших столетий, но до сих пор не существует однозначного мнения о причине возникновении мощного электрического разряда в газовой среде. Наука пока не в состоянии предельно точно объяснить, как именно возникает напряжение в сотни миллионов вольт в точках, располагающихся на расстоянии нескольких километров друг от друга.

Не существует даже общемировой статистики несчастных случаев, произошедших вследствие ударов молний. Если опираться на американские данные, то воздействие атмосферного электричества приводит к гибели 20% людей, пострадавших от разряда молнии во время грозы . Примерный ежегодный ущерб от этого природного явления, последствием которого обычно становятся пожары и повреждение электрооборудования, для планеты составляет более 5 миллиардов долларов.

Насчитывается около десяти разновидностей атмосферного электричества. Наиболее известны линейная и шаровая молнии, не так часто наблюдаются бисерное, ленточное и спрайтовое явления. Классификация молний по направлению разряда напоминает название ракетных комплексов. Из всех видов линейных молний основную опасность для зданий представляет удар «туча-земля» или «воздух-земля».

Особенно опасным прямой разряд бывает для деревянных строений . Оставшаяся в древесине влага мгновенно испаряется под влиянием высокой температуры, и происходит быстрое возгорание деревянной постройки. Разряд в сотни тысяч ампер обладает огромной электродинамической силой, и даже на некотором отдалении от дома может привести к неприятным последствиям, став причиной повреждения и телефонной связи.

Как работает молниеотвод

Волшебную красоту молний лучше наблюдать из дома, оборудованного полным комплексом молниезащиты. Принцип работы молниеотводов основан на свойстве электрического разряда находить кратчайший путь от места образования к земле или любому объекту на местности. Самой высокой точкой здания является крыша, которая при отсутствии громоотвода подвергается максимальному риску поражения атмосферным электричеством.

Металлический проводник, установленный на самой высокой точке кровли, перехватывает разряд, и по токоотводу направляет в контур заземления, уходящий в почву. При большой площади крыши для увеличения безопасности целесообразно устройство нескольких молниеотводов . Независимо от конструкции основными элементами любого молниеотвода являются:

приемник разряда
проводник тока
заземление

Разряд молнии первой принимает верхняя заостренная часть металлического штыря, к низу которого приварена стальная проволока, соединяющая молниеотвод с заземлением.

Рекомендованная толщина проводника тока составляет 6 мм , и прочность конструкции должна выдерживать удары молний в 200 тысяч ампер. Контур заземления может быть отдельным или образовывать общую схему с имеющейся защитой электроприборов.

Виды молниеотводов для защиты частного дома

Метод Бенджамина Франклина дошел до наших дней, и функция металлического штыря в качестве принимающего устройства чаще всего применяется для защиты сооружений небольшого размера. Традиционный штыревой громоотвод используется при установке системы, основанной на комплексе приемников, и более известной под названием «клетка Фарадея».

По типу молниезащита может быть:

штыревой
тросовой
сеточной

Для оборудования деревянных и шиферных крыш часто применяют металлический трос, натянутый по коньку кровли. При монтаже конструкции обычно используют деревянные опоры , а в случае применения металлических изделий тщательно изолируют концы троса. Для защиты черепичных крыш оптимально подходит металлическая сетка, закрепленная на кровле и оснащенная необходимым количеством токоотводов.

Рассмотренные выше методы относятся к пассивной форме молниезащиты. Более функциональным является использование активного токоприемника . Устройство производит высоковольтные импульсы, намного увеличивающие шанс попадания разряда именно в токоприемник. Автономная система автоматически подзаряжается от приближающегося грозового поля и по эффективности может заменить несколько пассивных молниеотводов.

Кроме наружных средств борьбы с молниями, существуют системы безопасности для внутренних помещений здания. Специальная электроника защищает электрические и информационные сети от перенапряжения в момент электрических импульсов.

Изготавливаем молниезащиту своими руками

Статистические данные показывают, что мужчины погибают от удара молнии в 5 раз чаще женщин . Факт может послужить хорошей мотивацией для предстоящей работы, а умение обращаться с минимальным набором инструментов ускорит устройство молниезащиты н крыше собственного дома.

Для работы понадобится:

Металлический штырь высотой 0,2−1,5 м и сечением от 60 кв. мм
Алюминиевая или медная проволока Ø 6 мм
Металлическая полоса или арматура для заземления

В качестве материала для изготовления металлоприемника лучше всего подходит прут из меди или оцинкованной стали с диаметром не менее 12 мм, который устанавливают на самой высокой точке кровли. При необходимости устраивают несколько токоприемников по периметру крыши и 1 в центре, соединяя штыри в единую схему, подключаемую к проводящему кабелю.

Для монтажа конструкции лучше применять электросварку, но при отсутствии аппарата смонтировать элементы системы можно при помощи хомутов, жестко закрепленных болтами и гайками. Оптимальным вариантом соединения проводника с токоприемником являются обжимные гильзы, позволяющие закрепить элементы с наибольшей площадью контакта и обеспечить полное отсутствие подвижек. При устройстве заземления необходимо учитывать, что без контакта металла с грунтовыми водами эффект заземления получится очень слабым . Заглубление должно быть проведено до достижения уровня влажной и не промерзающей почвы.

Обеспечить долговечность заземления может только медь или нержавеющая сталь. Обычное железо, даже имеющее оцинкованное покрытие, быстро разрушит коррозия.

Обслуживание молниезащитной системы

Молниезащитная система нуждается в регулярном профилактическом осмотре , который проводят не реже 1 раза в год. При обследовании выявляются детали, подлежащие замене, и места, которые требуется очистить от ржавчины и покрыть слоем краски. Ослабевшие точки соединений подтягивают, а окислившиеся контакты тщательно зачищают.

Уменьшение диаметра токоприемников в результате длительной эксплуатации приводит к снижению технических характеристик устройств. Своевременная замена металлических штырей обеспечивает полную эффективность молниезащиты. Не реже 1 раза в 5 лет производят вскрытие заземления для проверки на наличие коррозии .

При уменьшении сечения металла более чем на 30% производят установку новой конструкции.

Все металлические предметы, расположенные на поверхности кровли должны соединяться с молниезащитной системой.
Токоприемники, подверженные действию коррозии, следует покрыть несколькими слоями краски или изготовить кожухи для защиты от влажности и атмосферных осадков.
При наличии в непосредственной близости от строения дерева, высота которого намного превышает вертикальный размер дома, молниеприемник можно укрепить на стволе, подняв над кроной на 0,5 м.
Металлические виды кровли позволяют производить прямое заземление крыши.

Что такое молниеотвод, историю его изобретения и как подобная молниезащита используется в современном мире смотрите в следующем ролике.

Во время грозы большинство людей вздрагивают при раскатах грома. На самом же деле опасность несет в себе не этот звук, а разряд молнии. Он представляет собой чрезвычайно сильную искру, которая за очень короткий промежуток времени проходит в небе по несколько километров. Поскольку скорость света значительно превышает скорость распространения звука, человек вначале видит яркую вспышку, а только потом до него доходят раскаты грома.

Техническое приспособление, которое предназначено для защиты от ударов молнии, правильнее называть не громоотводом, а молниеотводом, но первое название благозвучней. По сути своей громоотвод представляет длинный и заостренный металлический стержень, который устанавливают на крышах строений. Нижний конец стержня соединяют с поверхностью земли. Принцип действия такого устройства основан на том, что разряд молнии стремится отыскать путь. Молния бьет в стержень и без всякого вреда для других предметов по проводу уходит в землю.

Молния представляет особую опасность для тех, кто во время грозы стоит на открытом и ровном месте. Большой ошибкой будет прятаться от грозы под одиноко стоящим высоким деревом. Оно как раз и может сыграть роль того самого молниеотвода, в который непременно постарается ударить молния. Опасно во время грозы также пользоваться на открытой местности мобильным телефоном, поскольку это электротехническое устройство вполне способно принять на себя разряд молнии.

Как работает громоотвод

Принято считать, что громоотвод был изобретен в 1752 году Бенджамином Франклином. Но имеются также свидетельства того, что сходные по виду и назначению конструкции для отвода молнии существовали задолго до этого. Вероятнее всего, идея такого приспособления была найдена случайно, как это часто бывает со многими полезными изобретениями.

Принцип действия молниеотвода уяснить довольно просто. Нужно только понимать, что при грозе на поверхности планеты возникают большие электрические заряды, ведущие к образованию сильного электрического поля. Его напряженность наиболее велика у заостренных проводников, где способен возникать так называемый коронный разряд.

Если на строении установлен металлический штырь, заряды не имеют возможности накапливаться, а потому разряд молнии обычно здесь не возникает. В тех редких случаях, когда молния все же развивается, она бьет в металлический стержень, а заряд при этом уходит в землю. Чтобы молниеотвод был наиболее эффективен, его стараются расположить как можно выше. Вероятность поражения объекта молнией увеличивается с подъемом вверх. Поднятый на достаточно большую высоту стержень увеличивает зону, находящуюся под его защитой.