Перш ніж відповісти на питання, навіщо потрібен блискавкозахист, важливо зрозуміти, яку фізичну сутність має блискавка. Утворюється вона “лідером”. Він є чимось на зразок голки, а безпосередньо блискавка — нитка. Дізнатися завчасно траєкторію руху блискавки практично неможливо, можна лише випадково вгадати кінцеву точку. Лідер формується сильно іонізованим повітрям, нагрітим до тисяч градусів. У каналі блискавки протікають імпульсні струми надзвичайних величин, основне призначення яких вирівняти різницю потенціалів між грозовою хмарою й землею.
Якщо блискавка потрапить у будівлю, наслідки можуть виявитися не просто сумними, а і трагічними. Уявімо дерев’яний будинок із металевим дахом поблизу озера. Під час бурі в нього потрапляє блискавка. Швидше за все, вона зробить дірку в даху, підсмажить крокви, проб’є ізоляцію кабелю, прокладеного на горищі та створить коротке замикання. Підсумок страшно собі навіть уявити.
Щоби такого не сталося, потрібен блискавкозахист. Це комплекс спеціальних установок і технічних рішень. Але загалом схема установки блискавкозахисту складається зі схожих компонентів:
-
блискавковідвід (інша назва – громовідвід);
-
захисного контуру;
-
заземлення.
Різниця конкретних комплексів — у складності об’єкта, на який він встановлюється, і його параметрах. Наприклад, під час монтування блискавковідводу котельні на неметалевих трубах потрібні металеві штирі, з’єднані через струмовідвід із заземлювальною установкою. Для труб із металу таке доповнення не потрібне, оскільки вони самі є чудовими провідниками.
Зовнішній і внутрішній блискавкозахист — специфіка і призначення
Блискавкозахист буває зовнішнім і внутрішнім. Передусім, необхідно встановити зовнішній громовідвід. Основний її елемент — один або декілька приймачів. Зазвичай, вони монтуються на даху будівель. Основне призначення приймачів — брати на себе удар блискавки, не пропустити блискавку до будівель і споруд, а також прилеглої до них ділянки. Виготовляються вони у вигляді щогл, тросів або стрижнів. Зона іонізації регулюється з урахуванням їхніх параметрів.
Блискавки, які виникають під час бурі, направляються до зони іонізації, тому що там мінімальний опір електричного розряду. У разі потрапляння в приймач вони опускаються на металеві провідники — громовідводи. Їхнє завдання відвести струм на заземлення. Вони мають перебувати під поверхнею землі, на відстані від прогулянкових доріжок і входу до дому. Зони захисту приймачів, розташування заземлення й напрям блискавковідводів розраховуються фахівцем систем електропостачання. Добре, якщо ці заходи проводяться на стадії проектування дому. Тоді можна уникнути багатьох труднощів під час монтажу блискавковідводу будівель в уже готовому вигляді, зі свіжою обробкою. Так можна замаскувати всі елементи комплексу. Під час облаштування блискавкозахисту для наявних і реконструйованих домів можливі проблеми з кріпленням. Тому допустимо застосування окремих опор і розтяжок.
Сучасний зовнішній активний блискавкозахист поки не має суворих стандартів. Однак необхідність його облаштування для споруд промислового призначення й житлових споруд передбачається будівельними нормами. З огляду на те, що складно визначити куди й за яких умов може вдарити блискавка, під час розрахунку використовують характеристики ймовірності. До них належить середньорічна тривалість грозових дощів і число уражень блискавкою споруд. Зважаючи на такі розрахунки, підбирається категорія захисту і проектується оптимальне технічне рішення. Під час розробки блискавковідводу також враховуються параметри споруди: місце, ландшафт, пожежостійкість.
Отже, з розв’язанням проблеми можливого потрапляння блискавки в домівку більш-менш зрозуміло, але що робити, коли на шляху її проходження трапляється дерево або, що ще гірше, дроти ліній електропередач. У даному випадку основна частина струмів блискавки пройде через ввідний пристрій споруди. І на її шляху, цілком ймовірно, можуть трапитися коштовні побутові прилади. Щоб уберегти техніку, необхідно поставити перешкоду у вигляді блискавкозахисту від імпульсних напруг. Такі пристрої мають вигляд розрядників, варисторів, комбінованих приладів. Зазвичай розміщують їх у шафах електрогосподарства. Такі пристрої забезпечують тимчасове з’єднання із системою вирівнювання проводів, які в нормальному стані не пов’язані із заземленням.
Разом із системою вирівнювання потенціалів, яку повинен передбачити фахівець, вона створить внутрішній блискавкозахист. Грамотно спроектована система вирівнювання потенціалів і заземлення в приватному обійсті допоможе уникнути ударів струмом людей всередині і зовні. Усі струми, які проходять через побутову техніку, пройдуть крізь призначені для цього установки, виключаючи в такий спосіб електричні пробої. І після закінчення такої ситуації все повернеться до свого попереднього стану, а ви, швидше за все, навіть не помітите змін.
Вибір матеріалів для блискавкозахисту
Під час встановлення блискавкозахисту важливим є правильний вибір матеріалів. Вони обов’язково повинні бути якісними, економити тут нерозумно. Так, вертикальні блискавкоприймачі роблять зі сталевих штирів діаметром понад 8 мм або аналогами з меншим перетином. Цих параметрів досить, щоби під час руху великих струмів провідники не нагрівалися. Такі елементи встановлюються на частинах дому, що виступають, наприклад, на гребені даху. Їх закріплюють кронштейнами, скобами або хомутами. Висота розміщення вертикальних приймачів залежить від зони захисту. Вважається, що вона перебуває в рамках конуса з кутом 45 градусів відносно до вершини громовідводу.
Горизонтальні приймачі блискавкозахисту та громовідводи виготовляються з круглого дроту, тросів або сталевої смуги. Вони підходять для споруд витягнутої форми. До приймачів приєднуються громовідводи відповідних параметрів. Здійснюється це за допомогою електрозварювання або болтами. Доречно також забезпечити захистом від блискавки високі дерева, розташовані на ділянці. Контур заземлення виконується зі сталевих профілів, вкопаних у ґрунт на глибину не менше 1 метра на відстані не менше 3 метрів. Перетин у них має бути достатнім, щоби зберегти свої можливості навіть за умови виникнення корозійних процесів.
До хороших матеріалів під час облаштування блискавкозахисту доведеться додати ще і професійний монтаж. Таку роботу краще довірити професіоналам. Вони ж надалі зможуть проводити відповідне технічне обслуговування. Адже блискавкозахист потребує грамотного догляду. Обов’язково щорічно оглядати її, зокрема на предмет якості з’єднань елементів. Потрібно також виміряти опір заземлення. Якщо проблеми виявлені, то потрібно їх усувати. Своєчасність, та й безпосередньо грамотне облаштування блискавкозахисту — запорука збереження обладнання й безпеки людей.
Заземлення — його важливість і особливості
Окремо варто сказати про заземлення в приватному секторі. Якщо воно правильно спроектоване, то гарантує електробезпеку побутової техніки та збереження життя під час потрапляння блискавки. Тож для чого потрібне заземлення:
-
виключення появи високої напруги в грозу;
-
запобігання небезпечним ситуаціям, коли людина торкається до електроустановки руками;
-
запобігання замикань і загорянь.
З огляду на це, формується два види заземлення й занулення: робоче й захисне. Робоче забезпечує нормальні умови функціонування електроустановок. Воно зазвичай застосовується на виробництві. А захисне — оберігає їх від надмірного ураження струмом, попереджає аварії. Висока напруга може проявлятися на будь-яких металевих об’єктах: трубах, парканах, а також через пробої в ізоляції проводів, електростатичних розрядів і, звичайно ж, ударів блискавки.
Важливим складником заземлення будинку є заземлювач, який безпосередньо стикається з ґрунтом. Основний його параметр — опір заземлення, який знижується зі збільшенням площі заземлювача. Щоби збільшити цю площу, потрібно встановлювати кілька заземлювачів, довших і зі зміненою конфігурацією.
Чудово, якщо ґрунт у місці монтажу насичений солями, змішаний з іншим ґрунтом, або пристрій встановлено близько до ґрунтових вод. Не потрібно заземлювати труби централізованого опалення, каналізацію, водопровід. Краще з цією метою використовувати спеціальні матеріали, а не експериментувати з арматурою фундаментів або бетонних плит.
Заземлення облаштовується наступним чином:
-
Готується канава трикутної форми глибиною 1 м.
-
У верхніх точках фіксуються сталеві труби або куточки, бажано з цинковим покриттям, щоб уникнути корозійних процесів.
-
Сам контур обварюється штрипсом, від нього відводиться провідник до об’єкта.
-
До кінця приварюється болт.
-
Вимірюється показник електроопору контуру.
-
Правильна організація блискавкозахисту неможлива без заземлення. Водночас з’єднання всіх елементів, у тому числі громовідводу, має бути грамотним і технологічним. Від цього залежить збереження майна, а іноді й життя людей.
Відповідь на те, навіщо потрібен блискавкозахист та громовідвід, стає очевидним — захистити будинок від пожежі, зменшити ймовірність удару блискавки в покрівлю споруди або його фасад. Взявши на себе таке навантаження, система визначить найближчий і найпростіший шлях до точки, до якої прагнула блискавка, — до землі. Водночас не буде шпарин, які утворюють іскри.