1. Молниеприемник Satelit 3
2. Мачта
3. Токоотвод
4. Ревизионный узел
5. Защитный кожух
6. Система заземления
7. Стержень заземления
Громоотвод
Согласно трагическим статистическим данным, в России от воздействия молний ежегодно умирает не менее 700 человек. Это подчеркивает важность защиты себя и своих близких от молний и их разрушительных действий.
Эффективным решением данной проблемы является громоотвод, который также называется молниеотводом. Чтобы глубже понять его работу и конструкцию, необходимо разобраться в природе молнии и её последствиях. Молния представляет собой мощный электрический разряд, сила которого может варьироваться от 10 до 100 тысяч ампер, а напряжение иногда достигает 50 миллионов вольт. Прямое попадание молнии в здание, в котором отсутствует система молниезащиты, может привести к серьезным возгорам, а также к повреждению электроники, подключенной к сети, из-за создаваемого молнией электромагнитного поля.
Компания «МЗК-Электро» предоставляет услуги по расчету и установке громоотводов для загородных домов, многоквартирных и коммерческих зданий, а также для промышленных объектов и подстанций.
Стоимость проектирования системы молниезащиты
| Тип здания | Стоимость, руб. |
|---|---|
| Частные дома | От 4 000,00 |
| Административные здания | От 10 000,00 |
| Промышленные здания | От 15 000,00 |
* При отсутствии рабочей документации, чертежей в формате *.dwg стоимость проекта увеличивается на 5000,00 руб.
В своей деятельности мы используем исключительно оборудование от мировых производителей!
Сроки проектирования – от 5 рабочих дней, стоимость — от 5 тысяч рублей
Гарантия на введенную систему – 2 года с момента подписания акта о приемке-сдаче.
Мы осуществляем монтаж не только в Москве и Московской области, но и в других регионах!
Кроме того, предоставляем услуги по проведению замеров на объектах с составлением протокола.
Состав и исполнение компонентов внешней системы молниезащиты
Система внешней молниезащиты включает в себя три основных компонента: молниеприемники, которые воспринимают прямое воздействие молнии; заземляющие устройства, обеспечивающие рассеивание тока в земле, и токоотводы, которые соединяют предыдущие два компонента.
Молниеприёмники
Количество и высота молниеприёмников должны определяться на основании расчета зон защиты. Сюда входит вся площадь защищаемого объекта, который попадает в расчетную зону защиты установленных мачт.
Зона защиты стержневого молниеприёмника представлена в виде конуса, вершина которого находится на вертикальной оси мачты. Размеры данного конуса напрямую зависят от требуемой надежности системы.
Габариты конуса защиты, согласно стандарту СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» для надежности 0,9, рассчитываются по специальным формулам:
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода включает в себя:
1 — граница зоны защиты на высоте hx, 2 — та же граница на уровне земли.
Установка отдельно стоящей мачты для защиты частного дома не будет обоснованной, так как её высота должна составлять значительные величины (до 30 метров). Это не только связано с высокими затратами, но и с увеличением вероятности попадания молний в данный участок земли. Оптимальный вариант заключается в размещении мачт непосредственно на защищаемом объекте.
Установка одной мачты может быть достаточной только для дома с вальмовой (пирамидальной) кровлей, если мачта расположена на самом верху крыши.
Для дома прямоугольной формы с двускатной крышей (угол наклона крыши не менее 35°) для надежной защиты потребуется установка двух мачт высотой 2 метра по краям конька крыши. Для зданий более сложной формы необходимо производить расчет с учетом возможных мест установки молниеприемных мачт.
Молниеприёмная сетка может быть использована только для кровель с уклоном не более 7°, что не является характерным для индивидуального жилого строительства. К тому же, современное научное сообщество не подтверждает эффективность таких сеток в защите от прямых ударов молнии (подробности будут обсуждены в вебинаре “Вопросы и проблемы нормативной документации”).
Молниеприёмники должны изготавливаться из материалов и с размерами (площадь сечения, толщина), соответствующими ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014.
Токоотводы
Диаметр токоотводов, выполненных из круглого проката, должен составлять не менее 8 мм. Токоотводы необходимо укладывать так, чтобы между точкой поражения молнии и землёй ток имел возможность растекаться по нескольким параллельным путям, поддерживая при этом минимальную длину этих путей. Рекомендуется прокладка токоотводов на максимальном расстоянии от окон и дверей.
Прямой контакт токоотвода необходимого сечения с материалами стен и крыши не вызывает воспламенения, поскольку повышение температуры токоотвода под воздействием тока молнии недостаточно даже для того, чтобы инициировать процесс обугливания дерева, не говоря уже о других менее горючих материалах. Кроме того, тепловое воздействие тока очень кратковременно.
Заземляющее устройство
В качестве заземляющего устройства целесообразно использовать металлические сваи фундамента или соединенные между собой арматурные элементы железобетонных фундаментов здания. Данное решение применимо при наличии возможностей подключения (наличие арматурных выпусков) и когда используются покрытия на основе битума и битумно-латексные составы в качестве гидроизоляции. Эпоксидные и иной тип полимерных покрытий препятствуют электрическому контакту фундамента с землей, и, соответственно, такой фундамент не может использоваться в качестве естественного заземления.
Комплектующие внешней молниезащиты
Традиционный вертикальный молниеприёмник, предлагаемый в двух вариантах — двухметровом (GL-21101G) и четырёхметровом (GL-21103G) вариантах, поставляется с прикручиваемым острым наконечником.
Мачта выполнена из нержавеющей стали в виде трубы с толщиной стенки 2 мм.
| GL-21101G | GL-21103G | |
| Вес: | 5 кг | 10 кг |
| Высота: | 2000 мм | 4000 мм |
| Диаметр молниеприемника: | 35 мм | 35 мм |
| Толщина стенки: | 2 мм | 2 мм |
Держатель для молниеприёмника — мачты GL-21101G / GL-21103G к дымоходу (нержавеющая сталь)
Держатель GL-21202 (поставляется в комплекте из двух единиц) предназначен для крепления вертикального молниеприёмника (мачты) GL-21101G / GL-21103G к дымоходу или воздуховоду.
В стене держатель крепится десятью анкерами (по пять на каждый элемент), что обеспечивает высокую механическую прочность конструкции.
Изготовлен из нержавеющей стали.
Болты, шайбы и гайки также выполнены из нержавеющей стали.
| GL-21202 | |
| Толщина «лапы»: | 6 мм |
| Ширина «лап» (в крайних точках): | 515 мм |
| Высота «лап» (в крайних точках): | 190 мм |
| Расстояние от молниеприемника до стены | 190 мм |
Также доступен аналогичный держатель, предназначенный для монтажа на стену. Ознакомиться с его описанием можно на отдельной странице.
Зажим к молниеприёмнику — мачте GL-21101G / GL-21103G для токоотводов (нержавеющая сталь)
Зажим GL-20022 позволяет подсоединять проволочный токоотвод диаметром 8 мм к молниеприёмнику-мачте GL-21101G/GL-21103G.
Данный зажим фиксирует два проводника (с разных сторон).
Изготовлен из нержавеющей стали.
Болты, шайбы и гайки также выполнены из нержавеющей стали.
| GL-20022 | |
| Диаметр токоотвода: | 8 мм |
| Вес: | 0,2 кг |
| Длина: | 62 мм |
| Ширина: | 30 мм |
| Высота (с учетом болта) | 100 мм |
Из истории молниезащиты
История зачастую стирает из памяти информацию о происхождении вещей, которые стали обычными в нашей жизни, и мы не всегда можем с полной уверенностью определить первооткрывателя того, без чего не можем себе последставить свою жизнь. По официальным данным, громоотвод был изобретен в 1752 году американцем Бенджамином Франклином, чье суровое изображение с 1928 года украшает стодолларовые купюры (точнее, у тех, кто ими владеет). Однако поисками способов отвода молний занимались и задолго до Франклина. Так, мореплаватели Древней Греции устанавливали на мачте меч, привязывали к нему мокрую веревку и опускали конец веревки в воду. В дальнейшем он был заменен металлической цепью.
Рискованный эксперимент
Известно, что молнии чаще всего поражают объекты, которые возвышаются над уровнем земли, такие как деревья, столбы и мачты.
Молнии действительно выбирают для удара высокие объекты, такие как деревья, столбы и мачты.
Опытами в области атмосферного электричества занимались учёные различных стран. Бенджамин Франклин заметил, что если соединить источник разряда (например, электрическую машину) металлическим прутом с землёй, то разряд с машины будет плавно стекать в землю без искр и треска. Логично предположить, что если молния — это аналог электрической искры, то можно использовать заостренный металлический шест, чтобы разрядить облака и отвезти опасные заряды в землю. Об исследовании Франклина можно сказать, что его задача заключалась в следующем: молния попадает в специальный молниеотвод, который устанавливается на высоте над защищаемым объектом, после чего токоотвод направляет заряд к заземлителю, который затем отправляет его в землю.
Франклин, желая поймать молнию, провел эксперимент с воздушным змеем, к его концам привязав острый гвоздь. Когда началась гроза, он запустил змея, и в него ударила молния, ведя электрический заряд через мокрую веревку от верха к низу. По невероятной удаче экспериментатор остался невредим. Из этого опыта он сделал вывод, что электрические заряды, возникающие во время грозы, можно ловить и направлять в безопасное место. Так появилось устройство, которое в русском языке получили не совсем правильное название громоотвод, так как оно отводит не гром, а молнию.
Варианты молниезащиты
Громоотвод — это металлический шест, который устанавливается на необходимую высоту над зданием и соединяется с землёй посредством провода. Вся мощь электрического разряда молнии, не причиняя вреда, уходит в землю.
Зенитный фонарь завершает конструкцию штыревого молниеприемника
С точки зрения принципа действия, молниезащита может быть активной или пассивной.
Активная молниезащита
Активные молниезащитные системы, которые начали развиваться в середине 1980-х годов, представляют собой молниеприемники, которые не просто воспринимают развивающийся сверху разряд из облаков (стример), а, наоборот, создают ионизируя воздух, что облегчает прохождение молнии и создают опережающий разряд в сторону молнии (так называемый ответный стример). Это обеспечивает, что если молния возникнет над защищаемой территорией, она будет перехвачена молниеприемником, а её разряд направится в землю через систему заземления.
Технические средства могут включать в себя специализированные электронные схемы и разрядники, срабатывающие при достижении определенной напряженности электрического поля, а также небольшое количество радиоактивных материалов. Системы активной молниезащиты, как правило, гораздо дороже и сложнее, чем пассивные.
Активная молниезащита
Сторонники активных молниезащитных систем заявляют, что их молниеприемники создают ответные стримеры значительно большей, чем у пассивных молниеприемников, длины. Это позволяет сократить общее количество установленных молниеотводов и снижать высоту их размещения. Тем не менее, несмотря на эти утверждения, активные молниеотводы не получили однозначного признания среди специалистов.
Пассивная молниезащита
Принцип действия устройств пассивной молниезащиты прост и основан на известном свойстве молний поражать высокие и хорошо заземлённые конструкции с хорошей электропроводимостью. Эта система заключается в перехвате молнии, направляющейся к объекту, и отводе её в землю, где она совершенно не может причинить вреда, а также облегчении последствий её удара для внутренних коммуникаций здания.
Пассивные молниезащитные системы могут включать стержневую или тросовую конструкции. Стержневой громоотвод, который поднимается над защищаемым объектом, является классическим вариантом молниезащиты. В этом случае молния перехватывается в защищаемой зоне в момент разряда.
Громоотвод выполнен в дизайне, соответствующем сопутствующим кровельным аксессуарам
Из-за своего возвышения над защищаемым объектом и особого материала, из которого он изготовлен, громоотвод принимает на себя удар и передает его через токоотвод к заземлению.
Другой вариант пассивной молниезащиты — тросовая система, в которой натянутый металлический трос служит перехватывателем. Такие громоотводы применяют только для защиты узких и длинных зданий (например, коровников) или когда нет возможности установить достаточное количество стержневых громоотводов.
К тросовой системе также относится и молниеприемная сетка, которая укладывается на кровлю с определенным интервалом. Все системы изготавливаются из прочных материалов, обладающих высокой токопроводимостью — стали, меди или алюминия, которые способны перехватывать разряд по общим законам физики без дополнительных действий.
Как сделать громоотвод в коттедже и садовом доме
Молниеприемник в виде металлического прута или натянутого проводника подходит для любых сооружений. Можно использовать и металлическую отделку. Сборка сетки требует значительных усилий. К тому же, на её создание потребуется гораздо больше материала. Найти оцинкованные или омедненные прутья нужного диаметра достаточно сложно. Обычно применяется арматурная сталь, но она имеет недостаток в быстром образовании коррозии. Поэтому верхнюю деталь приходится довольно часто заменять. Чем меньше она будет, тем проще и менее дорогостоящей будет её замена.
Необходимые инструменты для работы
- Сварочный аппарат — сварное соединение обеспечивает более высокую проводимость электричества. Чтобы создать качественный шов, нужны опытные навыки. Проще и удобнее производить соединения с использованием клемм, скрепленных винтами. Такой способ гарантирует необходимую проводимость и часто используется в малоэтажном строительстве.
- Набор гаечных ключей.
- Дрель и сверла для металла.
- Болгарка с диском, способным резать стальной штырь толщиной 1-2 см.
- Лопата, необходимая для выемки грунта под заземление.
- Кувалда, чтобы забить в землю длинные стержни.
Установка молниеприемника
Длина молниеприемника должна соответствовать площади крыши или участка, требующего защиты. Радиус защиты рассчитывается по простой формуле, где он равен длине штыка, умноженной на коэффициент 1,5. При высоте выше 12 м устройство будет менее эффективно. Обычно длина молниеприемника не превышает 10 м. При установке высокой мачты следует использовать прочные материалы, способные выдерживать ветровые нагрузки в условиях бурь. В качестве подходящего материала можно взять арматурный стальной прут диаметром 14 мм или другие изделия аналогичной толщины из кованого железа. Рекомендуется установить несколько приемников на различных участках крыши, размещая их в верхних точках.
Если необходимо организовать защитную систему для двускатной кровли длиной 24 м, достаточно установить 2 мачты по 6 м или 4 по 3 м. Их монтируют на коньках, вентиляционных трубах, дымоходах и других выступающих участках здания. При этом под ними должна быть прочная основа, иначе может возникнуть риск повреждения гибкого кровельного покрытия.
Крепление стержня следует выполнять так, чтобы электрический заряд уходил в землю через отводящий канал, а не распространялся по конструкциям здания. Арматуру можно зафиксировать между двумя прокладками, изготовленными из фторопластового листа, в которых высверлены отверстия под винты шириной 6 мм. Прокладки с зажатым между ними штырем стягиваются гайками с широкими шайбами. Их монтируют на металлические кронштейны, прикрепленные к обрешетке или отделочному материалу. Существуют также специальные зажимы, выполненные промышленным способом.
Формирование системы молниезащиты
Система молниезащиты представляет собой совокупность открытых проводников, изготовленных из алюминия, оцинкованной стали или меди, защищенной от коррозии. Установлено, что молниеприемник от удара молнии обеспечивает защиту конуса, который формируется от его вершины и боковых плоскостей.
Зона, защищаемая молниеприемником, соответствует высоте, на которой он установлен. Если вблизи строения имеется высокое дерево, возможно установка устройства на шесте, закрепленном к дереву с помощью хомутов для последующего поднятия его выше верхушки.
Телевизионная мачта используется почти столь же часто, как и деревья, при этом желательно, чтобы она была выполнена из металла без окраски. Если же мачта сделана из дерева, то по ней будет проведен оголенный провод, который затем присоединяется к заземлению.
Молниеприемники часто размещаются на дымоходах. К ним фиксируются металлические штыри, соединенные с системой заземления. В данном случае штыри создают ветровую нагрузку, что может привести к повреждению дымоходных труб.
Производство системы молниезащиты ведется в соответствии с определёнными правилами:
- Мачты высотой 1,5-2 метра устанавливаются на фронтонах;
- Между мачтами натягивается толстая изолированная проволока;
- Соединяются проволока и заземление.
Молниезащита на плоской кровле
Изюминка плоской кровли заключается в том, что для нее обычно устанавливается пассивная молниезащита. Она реализуется с помощью специальной сетки, которая является комплексом токоприемников и токоотводов, выполненных из стальной проволоки. Уровень защиты будет зависеть от способа крепления. В процессе установки могут формироваться квадраты с шагом в 6-10 м и даже больше. Крепление сети может быть сложным, так как она может искривляться в разные стороны, для этого обычно применяются специальные выравнивающие устройства, а также фиксаторы для плоской кровли. Этот способ является универсальным и широко используется для создания систем молниезащиты разнообразных типов кровли.
При создании молниезащиты для действующей кровли с использованием стальной сетки, укладка производится под несгораемый слой изоляции с шагом на уровне 6×6 м.
Наши специалисты готовы ответить на любой из возникающих у вас вопросов.
