Прежде чем ответить на вопрос, зачем нужна молниезащита, важно понять, какую физическую сущность имеет молния. Образуется она так называемым лидером. Он – нечто вроде иголки, сама молния – нитка. Узнать заблаговременно траекторию движения молнии практически невозможно, можно только случайно угадать конечную точку. Лидер формируется сильно ионизированным воздухом, нагретым до тысяч градусов. В канале молнии протекают импульсные токи колоссальных величин, основное назначение которых – выровнять разницу потенциалов между грозовой тучей и землей.
Если молния попадет в здание, итог может оказаться не просто печальными, а трагичными. Давайте представим деревянный дом с металлической крышей около озера. Во время бури в него попадает молния. Скорее всего, она проделает дыру в крыше, поджарит стропила, пробьет изоляцию кабеля, проложенного на чердаке, устроив короткое замыкание. Итог страшно себе даже представить.
Чтобы такого не произошло, нужна молниезащита. Это комплекс специальных установок и технических решений. Но в целом схема установки молниезащиты состоит из схожих компонентов:
-
молниеотвода (второе название – громоотвод);
-
защитного контура;
-
заземления.
Различия конкретных комплексов – в сложности объекта, куда он устанавливается, и его параметрах. Например, при монтировании молниезащиты котельной на неметаллических трубах нужны металлические штыри, соединенные через токоотвод с заземляющей установкой. Для труб из металла такое дополнение не требуется, поскольку они сами являются отличными проводниками.
Внешняя и внутренняя молниезащита – специфика и назначение
Молниезащита бывает наружной и внутренней. Прежде всего, необходимо установить наружный громоотвод. Основной его элемент – один либо несколько приемников. Обычно они монтируются на крыше зданий. Основное назначение приемников – брать на себя удар молнии, не пропустить молнию к зданиям и сооружениям, а также прилегающему к ним участку. Выполняются они в виде мачт, тросов или стержней. Зона ионизации регулируется с учетом их параметров.
Молнии, возникающие во время бури, направляются в зону ионизации, потому что там минимальное сопротивление электрическому разряду. В случае попадания в приемник они опускаются на металлические проводники – громоотводы. Их задача увести ток на заземляющие устройства. Они должны находится под поверхностью земли, на отдалении от прогулочных дорожек и входа в дом. Зоны защиты приемников, расположение заземления и направление молниеотводов рассчитываются специалистом систем электроснабжения. Хорошо, если эти мероприятия проводятся на стадии проектирования здания. Тогда можно избежать многих трудностей при монтаже молниезащиты зданий и сооружений в уже готовом виде, со свежей отделкой. Так можно замаскировать все элементы комплекса. При обустройстве молниезащиты для существующих и реконструируемых зданий возможны проблемы с креплением. Поэтому допустимо применение отдельных опор и растяжек.
Современная внешняя активная молниезащита пока не имеет строгих стандартов. Однако необходимость ее обустройства для зданий промышленного назначения и жилых домов предусматривается строительными нормами. Учитывая то, что сложно определить куда и при каких условиях может ударить молния, при расчете задействуют вероятностные характеристики. К ним принадлежит среднегодовая продолжительность грозовых дождей и число поражений молнией зданий и сооружений. Исходя из таких расчетов, подбирается категория защиты и проецируется оптимальное техническое решение. При разработке молниезащиты также учитываются параметры здания: место, ландшафт, пожароустойчивость.
Итак, с решением проблемы возможного попадания молнии в дом более или менее понятно, но что делать, когда на пути ее следования встречается дерево или, что еще хуже, провода линий электропередач. В данном случае основная часть токов молнии пройдет через вводное устройство дома. И на ее пути, вполне вероятно, могут встретиться дорогие бытовые приборы. Чтобы уберечь технику, необходимо поставить препятствие в виде молниезащиты от импульсных напряжений. Такие устройства выполняются в виде разрядников, варисторов, комбинированных приборов. Обычно размещаются они в шкафах электрохозяйства. Такие устройства обеспечивают временное соединение с системой выравнивания проводов, которые в нормальном состоянии не связаны с заземлением.
Вместе с системой выравнивания потенциалов, которую должен предусмотреть специалист, она создаст внутреннюю молниезащиту дома. Грамотно спроектированная система выравнивания потенциалов и заземления в частном доме поможет избежать ударов током людей внутри и снаружи. Все токи, проходящие через бытовую технику, пройдут сквозь предназначенные для этого установки, тем самым исключаются электрические пробои. И по окончании такой ситуации все вернется в прежнее состояние, а вы, скорее всего, даже не заметите изменений.
Выбор материалов для молниезащиты
При обустройстве молниезащиты и громоотвода важен правильный выбор материалов. Они обязательно должны быть качественными, экономить здесь неразумно. Так, вертикальные молниеприемники делают из стальных штырей диаметром более 8 мм либо аналогами с меньшим сечением. Этих параметров достаточно, чтобы при протекании больших токов проводники не нагревались. Такие элементы устанавливаются на выступающих частях здания, например, на коньке крыши. Их закрепляют кронштейнами, скобами или хомутами. Высота размещения вертикальных приемников зависит от зоны защиты. Считается, что она находится в рамках конуса с углом 45 градусов по отношению к вершине молниеотвода.
Горизонтальные приемники молниезащиты и громоотвода выполняются из круглого прута, тросов либо стальной полосы. Они подходят для сооружений вытянутой формы. К приемникам присоединяются молниеотводы соответствующих параметров. Осуществляется это посредством электросварки или болтами. Уместно также обеспечить молниезащитой высокие деревья, расположенные на участке. Контур заземления выполняется из стальных профилей, вкопанных в грунт на глубину не менее 1 метра на удалении не менее 3 метров. Сечение у них должно достаточным, чтобы сохранить свои возможности даже при коррозионных процессах.
К хорошим материалам при обустройстве молниезащиты придется добавить еще и профессиональный монтаж. Такую работу лучше доверить экспертам. Они же в дальнейшем смогут проводить соответствующее техническое обслуживание. Ведь молниезащита нуждается в грамотном уходе. Обязательно ежегодно осматривать ее, в частности на предмет качества соединений элементов. Нужно также измерить сопротивление заземления. Если обнаружены проблемы, нужно их устранять. Своевременность, да и само грамотное обустройство молниезащиты – залог сохранности оборудования и безопасности людей.
Заземление – его важность и особенности
Отдельная тема – заземление в частном доме. Правильно спроектированное, оно гарантирует электробезопасность бытовой техники и сохранения жизни при попадании молнии. Но для чего нужно заземление:
-
исключение появления высокого напряжения в грозу;
-
предупреждение опасных ситуаций, когда человек касается к электроустановки руками;
-
предотвращение замыканий и возгораний.
Исходя из этого, формируется два вида заземления: рабочее и защитное. Рабочее обеспечивает нормальные условия функционирования электроустановок. Оно обычно применяется на производстве. А защитное – оберегает их от чрезмерного поражения током, предупреждает аварии. Опасное напряжение может проявляться на любых металлических объектах: трубах, заборах, а также из-за пробоев изоляции проводов, электростатических разрядов и, конечно же, ударов молнии.
Важной составляющей заземления является заземлитель, который непосредственно соприкасается с почвой. Основной его параметр – сопротивление заземления, которое снижается с увеличением площади заземлителя. Чтобы увеличить эту площадь, нужно устанавливать несколько заземлителей, более длинных и с измененной конфигурацией.
Хорошо, если почва в месте монтажа насыщена солями, смешана с другим грунтом или устройство установлено близко к грунтовым водам. Не нужно заземлять трубы централизованного отопления, канализацию, водопровод. Лучше с этой целью использовать специальные материалы, а не экспериментировать с арматурой фундаментов или бетонных плит.
Заземление обустраивается следующим образом:
-
Подготавливается канава треугольной формы глубиной 1 м.
-
В верхних точках фиксируются стальные трубы или уголки, желательно с цинковым покрытием во избежание коррозионных процессов.
-
Сам контур обваривается штрипсом, от него отводится проводник к объекту.
-
К окончанию приваривается болт.
-
Измеряется показатель электросопротивления контура.
-
Правильная организация молниезащиты невозможна без заземления. При этом соединение всех элементов должно быть технологично грамотным. От этого зависит сохранность имущества, а иногда и жизни людей.
Ответ на то, зачем нужна молниезащита, становится очевидным – защитить дом от пожара, уменьшить вероятность удара молнии в кровлю здания или его фасад. Приняв на себя такую нагрузку, система определит самый близкий и простой путь к точке, к которой стремилась молния, – к земле. При этом не будет зазоров, образующих искры.
