Устройство молниезащиты на скатной кровле – Внешняя молниезащита молниеприемной сеткой зданий с односкатной кровлей. Деталировка конструкции.

основные элементы, установка и тестирование

Молниезащита для кровли из мягких материалов позволяет уберечь здания, в особенности деревянные, от последствий грозы. Молниеотвод может устанавливаться несколькими способами. При самостоятельном монтаже системы важно следовать рекомендациям, приведенным в инструкции РД 34.21.122-87.

Накрышная часть молниезащиты

Удар молнии в здание приводит к возгоранию и повреждению имущества, несет прямую угрозу жизни человека. Системы молниезащиты для крыши состоят из:

  • приемника;
  • токоотвода;
  • заземлителя.

Молниезащита дома с мягкой кровлей

Приемник удара молнии представляет собой устройство, которое первым контактирует с током. Исходя из особенностей здания, возможно использование естественных источников защиты, однако, в большинстве случаев требуется установка специальных сооружений.

Токоотвод — проволока, которая соединяет приемник с заземлителем. Устанавливается на стену здания или водосточную трубу. Нейтрализация молнии происходит в грунте. Примерно 50% от общего разряда берет на себя заземление, остальное напряжение распределяется между оболочками кабелей и трубами водоснабжения.

Внешний вид и размер устройства зависит от высоты здания, типа кровли и индивидуальных пожеланий заказчика, в том числе эстетических. В некоторых случаях возможно комбинирование нескольких систем защиты (активной и пассивной).

Накрышная часть обычно состоит из громоотвода в различной модификации. Это может быть классический шпиль или сетка. Для мягкой кровли обычно используется пассивная защита, однако, каждый случай монтажа индивидуален. При устройстве громоотвода должны соблюдаться все рекомендации, изложенные в инструкции по установке. В противном случае система будет ненадежной и не справится со своей задачей.

к содержанию ↑

Активная молниезащита на мягкой кровле

Такой тип устройства представляет собой мачту, которая устанавливается на крыше. Приемная головка с источником ионов активно притягивает высоковольтный разряд. Такая конструкция позволяет ловить молнию, не оставляя ей шансов.

Активная молниезащита на крыше здания с мягкой кровлей

 

Весомым плюсом этой системы является то, что мягкая кровельная конструкция здания не повреждается, при этом уровень защиты на порядок выше, чем у других. Монтаж активной защиты удобен, так как требуется минимальное количество перемещений по крыше. При работах учитывают следующие моменты:

  1. Количество молниезащитных мачт зависит от площади кровли, зоны, которую необходимо уберечь от удара, а также от типа крыши (плоская или скатная).
  2. Стержень приемника устанавливается на самой высокой точке здания, при этом поднимается не менее чем на 2 метра в высоту.

Важно! При монтаже молниезащиты для мягкой кровли следует заранее продумать систему крепления шпилей (на дымоход или водопроводные трубы).

к содержанию ↑

Пассивная молниезащита на мягкой кровле

Этот вид громоотводных установок рассеивает электрический разряд благодаря особому строению. Пассивную защиту применяют достаточно часто, особенно в малоэтажных жилых домах и на производственных объектах. Молниеприемник может иметь следующий вид:

  1. Штырь из металла. Конструкция устанавливается на краю конька крыши. От нее к контуру заземления опускается провод с сечением 6 и более мм. Особенность этой защиты заключается в том, что ее часть, находящаяся в грунте, располагается на 30 см глубже уровня промерзания почвы.
  2. Трос. Он прикрепляется к основному громоотводу и проходит через всю крышу. Заземление устраивается любым удобным способом.
  3. Молниеприемная сетка. Устанавливается непосредственно на крыше, поверх мягкого покрытия либо под ним. Эта молниезащита на плоской кровле представляет собой сетку с сечением 6 мм. Для двухскатной крыши обустраиваются две конструкции: сначала для одной половины, затем для другой. Заземление нельзя делать совмещенным.

Молниеприемная сетка на плоской кровле

Обратите внимание! При устройстве молниезащиты под крышей важно, чтобы материал изоляции был устойчив к высоким температурам. В последнее время, в связи с риском возгорания кровли, этот метод монтажа не применяется.

Плюсами пассивной защиты от разряда молнии является простота установки. К тому же, квалифицированные рабочие смогут поставить любую из перечисленных установок без вреда для плоского покрытия кровли.

к содержанию ↑

Токоотвод

Этот элемент молниезащиты мягкой кровли обеспечивает подачу электрического разряда на контур заземления. Токоотвод изготавливается из толстой проволоки (более 6 мм), чаще всего медной. Это устройство вместе с молниеприемником способно погасить напряжение в 200 тысяч ампер.

Чтобы снизить вероятность образования искр, этот элемент молниезащиты располагают так, чтобы разряд равномерно распределялся по двум параллельным путям, длина которых должна быть минимальна. Все соединения в конструкции выполняются при помощи сварки.

Токоотводы располагаются следующим образом:

  • как снаружи, так и внутри (при условии, что материал утеплителя негорюч) фасада;
  • на 0,1 и более мм от легковоспламеняющейся поверхности, если облицовочный материал здания пожароопасен;
  • вдали от дверных и оконных проемов.

Крепление токоотвода молниезащиты на водосточной трубе

Важно! При прокладке токоотвода стараются создать максимально короткий путь до контура заземления, избегая петель и скруток.

Если соединений проволоки не удается избежать, то их количество должно быть минимальным. Токоотводы крепятся максимально надежно, чтобы избежать разрыва проводников при ветре или других физических воздействиях.

Возможно использование близлежащих сооружений или конструктивных особенностей здания в качестве токоотвода при соблюдении следующих параметров:

  • металлический каркас;
  • соединенная между собой стальная арматура;
  • толщина элементов составляет не менее 0,5 мм;
  • половина креплений выполнена при помощи сварки или жестких способов (болты, тугая скрутка).

Если арматуру железобетона или каркас здания планируется использовать в качестве токоотводов, то можно не делать прокладку горизонтальных поясов.

к содержанию ↑

Монтаж контура заземления

Эффективная молниезащита невозможна без конструкции, которая забирает и нейтрализует электрический заряд. Заземление должно находиться в 5 метрах от входа в здание и быть недоступным для детей и домашних животных.

Материал, из которого изготавливается эта часть молниезащиты, может быть любым, но предпочтительны нержавеющие металлы: медь, алюминий и латунь. Контур состоит из нескольких прутьев, минимальное значение — 3–4 штуки на одно- или двухэтажный дом.

Устройство контура заземления для здания

Между собой прутья совмещаются электропроводником. Таким образом создается замкнутая система, внешне напоминающая букву «Ш».

На заметку! Соединение заземлительного контура делается при помощи варки или болтов. Ни в коем случае не применяется скрутка. Конструкция располагается на расстоянии в 1 метр от стен дома. Для усиления эффекта проводимости рекомендуют периодически смачивать землю в районе заземления водой.

к содержанию ↑

Тестирование контура

Перед вводом в строй системы защиты от ударов молнии на мягкой кровле проводят испытания, в ходе которых выявляют возможные нарушения и несоответствия конструкции нормативным требованиям. Проверка включает в себя несколько этапов:

  1. Сопоставление молниезащиты здания с нормативами, приведенными в документе РД 34.21.122-87. Проверяют правильность выбора радиуса действия и конструкции.
  2. Осмотр элементов системы молниезащиты на предмет прочности соединения. Особое внимание уделяют качеству крепления и отсутствию коррозий на металле.
  3. Места сварки проверяются при помощи физического воздействия (удары молотком) на предмет прочности.
  4. Измерение значений сопротивления на контуре заземления. Оно не должно превышать 10 Ом.

Для измерения сопротивления системы молниезащиты применяется трехполюсной тест. Для его выполнения заземлитель вставляется в гнездо специального прибора. Измеритель тока вкапывается в грунт на расстоянии около 40 м от молниезащиты и соединяется с измеряющим устройством. Металлический потенциальный щуп вбивается в почву на 20 м от системы молниезащиты и также соединяется с прибором. Все элементы выстраиваются в единую линию, переключатель на измерительной установке переводится в положение RE 3p. После этого, нажав кнопку Start, можно считывать показания.

Важно! Согласно СНИП каждый год необходимо проверять заземлители на предмет сокращения толщины сечения и, если оно уменьшится в половину, произвести ремонтные работы.

Правильно установленная система защиты от молний на мягкой кровле поможет сохранить имущество и жизнь людей, поэтому ее монтаж должен проводиться с соблюдением всех нормативных требований.

Молниезащита на мягкой кровле: основные элементы, установка и тестирование

Молниеприемная сетка на плоской кровле: правила и принципы устройства

Защитой дач, гаражей и  загородных домов от грозовых разрядов наше государство пока не занимается. О средствах предотвращения возгорания частной собственности от молний хозяин заботится сам. Самостоятельно выбирает тип защитной системы, чаще всего сооружает ее собственными руками.

В обустройстве плоских крыш это дело не слишком заковыристое, хотя и требующее подробных сведений об основных технологических принципах. Домашнему умельцу следует досконально знать, как устроена молниеприемная сетка на плоской кровле, какие правила необходимо соблюдать для безукоризненной работы итога усилий.

О реальных фактах разрушения жилых домов и хозяйственных строений в результате поражения молнией мы слышим довольно редко. Правда это не повод расслабляться и пренебрегать мерами защиты от природного негатива.

Каждый удар представляет собой серьезную угрозу для владельцев частной усадьбы и их питомцев, даже если конкретные воздействия поначалу не обнаружены.

Для чего нужна молниеприемная сетка на плоской и скатной кровлеДля чего нужна молниеприемная сетка на плоской и скатной кровле

От ударов молнии могут пострадать:

  • Люди и животные. Разряд, проникающий внутрь постройки по проводам воздушных коммуникаций, может поразить живой организм. Он вызывает искрение в точках соединения и подключения приборов, питающихся электроэнергией. Если у дома нет системы заземления или заземленных металлических трубопроводов, токи могут пройти через тело. Последствия крайне опасны.
  • Жилые и хозяйственные постройки. Особенно строения, стены которых выполнены из возгораемого материала – древесины. Для бетонных и кирпичных домов разряды тока молнии также весьма нежелательны. От точки удара до заземленного объекта или земли возникает высокое давление вместе с температурой. Этот участок подвержен внутренним разрушениям. Известны случаи, когда кирпичные и деревянные стены, выдержавшие ранее несколько грозовых дождей, расщеплялись при попадании молнии.
  • Частные гаражи и небольшие склады топлива. Разряд молнии сопровождается резким повышением температуры своеобразного разветвленного или линейного канала, по которому происходят токи. Контакт канала с легковоспламеняющимися продуктами однозначно повлечет возгорание и пожар.

Токи молнии не угрожают металлическим проводникам сечением от 35мм². Не страшны они металлоконструкциям, детали которых надежно соединены между собой металлической связью и нижние элементы заземлены.

Например, металлическая обрешетка связана сваркой с арматурой железобетонных стен, а она в свою очередь связана с арматурой фундамента. Элементы кровли принимают разряд, распределяют его и переправляют арматурным пруткам стен. Затем токи передаются арматуре фундамента, который с облегчением отправляет их в землю.

Как сделать молниеотвод кровли частного домаКак сделать молниеотвод кровли частного дома

Кроме арматуры фундамента передачу молниевых разрядов земле могут осуществлять проложенные в грунте металлические трубопроводы и кабели в металлических гильзах.

Выяснили, что для защиты строений от ударов молнии, необходимо соорудить систему. Называется она молниеотводом и включает три равных по значению части:

  • Молниеприемник – устройство, воспринимающее непосредственно разряд молнии.
  • Токоотвод – система металлических линейных деталей, принимающих токи от молниеприемника и передающих их заземлению. Элементами токоотвода могут служить уже упомянутые прутки арматуры, металлические трубы водостока и т.п.
  • Заземлитель – линейный или замкнутый металлический контур. Состоит он из забитых в грунт вертикальных штырей, соединенных прутком или полосой. Заглубляется заземлитель минимум на 0,5м. Длину штырей и расстояние между ними определяют расчетными методами.

Молниеотвод постройки любого архитектурного типа обязан включать все три перечисленных части, иначе в устройстве системы не будет малейшего смысла. Различия заключаются в типе составляющих, зависящем от конфигурации крыши и здания.

Например, скатные кровли защищают от молнии посредством установки стержневых приемников. Над вытянутыми домами устраивают молниеотводы с тросовыми приемниками. Применение указанных разновидностей несколько портит архитектурный ансамбль, но в итоге оказывается наиболее экономичным.

Устройство молниеотвода с молниеприемной сеткой на плоской крышеУстройство молниеотвода с молниеприемной сеткой на плоской крыше

Защиту от молнии домов и хозяйственных построек с плоской крышей производят по стандартной, проверенной на практике схеме:

  • Молниеприемник выполняют в виде сетки из горизонтально уложенной круглой стали Ø 6-8мм. Вместо катанки может использоваться стальная полоса сечением 4×20мм. В качестве ветвей молниеприем
  • Токоотводом служат соединенные с заземлением металлические проводники из круглой стали Ø не менее 6мм. подземная часть выполняется из проката Ø 10мм. Элементами отведения токов на плоских крышах могут служить трубы и арматура, если применение ее в качестве токоотвода учитывалось при проектировании строения. Рекомендованное расстояние между токоотводами 25м.
  • Система заземления представляет собой замкнутый контур, охватывающий защищаемый объект по периметру. Расстояние между контуром заземления и стеной дома с плоской крышей не более 1м.

Молниеприемником плоской крыши может служить металлическая кровля, соединенная с металлической обрешеткой или напрямую с токоотводами металлической связью. Для подобных схем подходят только металлические кровли, соединенные фальцами. В подобных случаях для устройства защитной сетки нет причин, но это совершенно другая, «покровная» история.

Профилированные листы с защитным покрытием и металлочерепица исключены из числа возможных вариантов из-за отсутствия соединений, достаточных для прохождения токов, а также из-за влияющей на свойства материала полимерной оболочки.

Устройство молниезащиты с молниеприемной сеткой и заземлениемУстройство молниезащиты с молниеприемной сеткой и заземлением

Подробно о сетчатых приемниках разрядов

Устройство сетчатого молниеприемника можно провести в процессе строительства или смонтировать защитную систему после укладки покрытия.

Вариант №1 возможен, если применяется негорючий утеплитель, гидроизоляция и покрытие. Сетка укладывается под водозащитную прослойку. Схема реализации молниеотвода подобного типа разрабатывается на стадии проектирования.

Вариант №2 используется без ограничений. Его устройство практически не влияет на внешний вид дома. Сетка укладывается поверх покрытия, фиксируется в специально для нее разработанных держателях. В случае сооружения молниезащиты мягкой кровли держатели обеспечивают дистанционный зазор в 10-12см между возгораемым материалом и проводником молниеприемника.

Молниеприемная сетка - часть молниеотвода плоской крышиМолниеприемная сетка - часть молниеотвода плоской крыши

Первая схема предопределяет устройство защитной сетки по плитам перекрытия перед укладкой кровли. Для соединения ветвей сетки с арматурой стен или колонн в швы между плитами кровли устанавливаются соединительные приспособления, к которым с одной стороны приваривается сетка, а с другой арматура. В сооружении молниеотводной системы подобного типа используется только сварка.

Вторая схема предполагает установку элементов приемника поверх кровли. Элементарный проект ей тоже нужен, чтобы предусмотреть возможность чистки зимних осадков и беспрепятственного стока дождевой воды. Металлические элементы системы обязательно защищаются от коррозии.

Молниеотводы с сетчатыми приемниками рекомендовано устраивать на крышах с уклоном 4º к внутреннему или наружному водостоку. Нередко сетчатые системы комбинируются со стержневыми собратьями, которые монтируются в углах постройки и в местах пересечения проводников.

Как правильно устроить молниеприемную сетку для защиты плоской кровлиКак правильно устроить молниеприемную сетку для защиты плоской кровли

Правила сооружения молниеприемной сетки

Сознаемся, что с реализацией первого варианта у большинства домашних мастеров наверняка возникнут проблемы. Ведь надежные сварные соединения обязаны безупречно связать сетку с арматурой стен и фундамента.

К их качеству и своевременности выполнения предъявляются довольно высокие требования. Разберем правила устройства второго варианта молниезащиты на плоской кровле, с осуществлением которого сможем справиться своими руками.

Общие правила монтажа молниеприемной сетки:

  • Ветви молниеприемника укладываются перпендикулярно, образуя ячейки с равными сторонами.
  • В соответствии с регламентом МЭК (Международной электротехнической комиссии) шаг между ветвями сетки над жилыми домами не должен превышать 12м, над гаражами с хранением топлива до 5м. Отечественные требования несколько мягче: 15м и 7м. Однако желательно придерживаться международных нормативов.
  • Все возвышающиеся над уровнем устройства должны быть оборудованы дополнительными стержневыми приемниками. Это трубы и мачты антенн, которые следует присоединить к общей сети.
  • В приоритете сварные соединения, но допускаются и болтовые аналоги. Особенно, если для их устройства используются универсальные плашечные зажимы, ощутимо облегчающие монтажные процедуры.
  • Ветви сетчатого приемника рекомендовано присоединять к токоотводу с каждой стороны.
Как подключить трубы плоской крыши к молниеотводу плоской крышиКак подключить трубы плоской крыши к молниеотводу плоской крыши

Более жесткий регламент МЭК диктует оснащать стержневыми приемниками каждое крестовое соединение сетки. Высоту стержня требует принять 25см. Токоотводы предписывает заземлять двумя заземляющими прутками и устанавливать на них разъемные плашечные контакты для проверочных операций. Сомнений нет, пора привыкать к международным нормам, но в противоречия с ними зачастую вступают наши финансовые возможности.

Отечественные стандарты за номером РД34.21.122-87 не выставляют столь драконовских притязаний, а сооруженные в соответствии с ними системы пока не дают сбоев. Не исключено, что у нас не слишком навороченный молниеотвод работает у нас хорошо по причине умеренной грозовой нагрузки. Жителям южных регионов отечества все же лучше ориентироваться на международные нормативы.

Вспомним, что в ряду покрытий для плоской крыши есть возгораемые и невозгораемые материалы. Классифицируем их согласно горючему признаку и разберем наиболее распространенные схемы.

Приспособления для монтажа молниеприемной сетки по плоской кровлеПриспособления для монтажа молниеприемной сетки по плоской кровле

Молниеприемная сетка по несгораемому основанию

К категории несгораемых оснований относится бетонная стяжка, кровельный оцинкованный профнастил, сэндвич панели и гравийная засыпка, применяемая в качестве балласта в инверсионных кровельных системах.

В зависимости от типа несгораемого основания выбирается схема монтажа молниеприемной сетки:

  • По профилированным листам, не имеющим полимерного покрытия, укладка производится поперек направления гофры. Металлический пруток укладывается с запланированным шагом и приваривается к поверхности волны профнастила через каждый метр. Отличной альтернативой сварке являются металлические болтовые держатели, позволяющие провести монтаж сетчатого приемника любой степени сложности.
  • По бетонным кровлям согласно проектным данным устанавливаются пластиковые держатели с бетонным заполнением – утяжелителем. Масса заполнения от 12 до 17кг в зависимости от марки продукции. Внушительный вес изделий гарантирует устойчивость системы и сопротивляемость порывистым ветрам. В продаже есть держатели без утяжеляющего заполнения, для установки которых груз из морозостойкого бетона заливается самостоятельно на объекте. Для малоэтажных строений в регионах с низкой ветровой активностью выпускаются держатели с креплением саморезами или приклейкой на битумную мастику.
  • По гравийной засыпке балластных крыш устанавливаются держатели с бетонным балластом и без него. При желании зафиксировать держатели на основании они монтируются до засыпки балласта. В таких случаях рекомендовано использовать дистанционные модели с приклеиванием к основанию на мастику.

Максимальный шаг установки держателей не должен превышать 1м для всех перечисленных схем.

Держатели для облегчения монтажа молниеприемной сетки на плоской крышеДержатели для облегчения монтажа молниеприемной сетки на плоской крыше

Сооружение молниеотвода с сетчатым проводником не рекомендуется устанавливать на металлические кровли, выполненные из материала тоньше 4мм. Прямой удар в покрытие может запросто его прожечь.

Потому кровли из тонкого профлиста принято оснащать сеткой на дистанционных держателях, зона защиты которых все же побольше, чем у контактирующих с кровлей приспособлений.

Держатели для устройства молниеприемной сетки по плоской кровлеДержатели для устройства молниеприемной сетки по плоской кровле

Сетчатый приемник по сгораемому основанию

К ним отнесем кровельные покрытия слабогорючей категории и материалы, поддерживающие горение, потому что беспрекословно возгораемые материалы в строительстве не используются. В списке опасных по критериям горения покрытий плоских крыш числятся битумные и битумно-полимерные гидроизоляционные материалы и полимерные мембраны – т.е. мягкие кровли.

Для того чтобы исключить прямой контакт приемника молниевого разряда с битумным и полимерным покрытием, применяются так называемые дистанционные держатели. Суть конструкции несложных приспособлений заключается в том, что между поверхностью крыши и веткой сетки создается воздушный промежуток, достаточный для затухания возможной искры.

Согласно предписаниям СО 153 3.2.2.4. расстояние это должно быть не меньше 10см. Требования МЭК указывают на необходимость применять в расчетах изоляционные коэффициенты материалов, указанные литерами km.

Как сделать молниеприемную сетку для мягкой плоской кровлиКак сделать молниеприемную сетку для мягкой плоской кровли

Изоляционные промежутки создаются с помощью вертикальных стержней, входящих в комплект дистанционных держателей. Фиксируются они в пластиковой подставке, на которую водружают бетонный утяжелитель. Задачу крепления провода решает втулка, завершающая крепежное устройство.

Алгоритм устройства молниеприемной сетки с дистанционными держателями на мягкой кровле:

  • Производим разметку площадки работ согласно разработанному проекту. Держатели устанавливаются через 1м вдоль линий, соответствующих ячейкам сетки. Максимальное расстояние между приспособлениями 1,2м, возможность увеличения оговаривается в инструкции производителем. Проектная разработка должна учитывать, что участки подключения ветвей к токоотводам и токоотводов к заземлению должны быть минимальными. Не забываем, что функцию ветки может выполнить металлический щиток парапета и подобные длинномерные металлические детали.
  • Стержни, сделанные из стеклопластика, обрезаем или обрубаем на заранее рассчитанную величину, требующуюся для формирования воздушного изоляционного зазора.
  • Согласно разметке производим установку пластиковых подставок, центр которых обязан совпасть с отмеченной точкой. В случае обустройства кровли из полимерной мембраны под каждую подставку укладываем резиновую прокладку, чтобы тяжелые детали не повредили покрытие.
  • На подставки укладываем бетонные утяжелители.
  • В каналах, расположенных в центре подставок, свободно располагаем обрезанные стержни.
  • Верхушки стержней оснащаем крепежными устройствами с втулками, рассчитанными на фиксацию провода Ø до 8мм.
  • Прокладываем ветви молниеприемной сетки, элементарно защелкивая их во втулках держателей.

Выступающие над поверхностью трубы и мачты антенн должны иметь электрическую связь с молниеотводом. Их оборудуют стержневыми приемниками или металлическими фартуками и присоединяют к токоотводам плашечными зажимами. Аналогично с токоотводами состыкуются края ветвей, что гораздо удобнее сварки. К тому же неопытный исполнитель с их помощью сможет в высоком темпе создать качественные узлы.

Дистанционный держатель молниеприемной сетки плоской кровлиДистанционный держатель молниеприемной сетки плоской кровли Типовые решения для сооружения сетчатого молниеприемника честного домаТиповые решения для сооружения сетчатого молниеприемника честного дома

Соединение токоотводов с ветвями сетки

Сборка сетчатого приемника разрядов – только первый этап устройства молниезащиты и полноценной системы заземления. Ее необходимо грамотно подключить к заземляющему контуру так, чтобы принятые токи без препятствий текли в грунт.

Правила прокладки и подключения токоотводов:

  • Трассы прохождения токоотводов необходимо запроектировать с учетом кратчайшего расстояния между точками подключения к молниеприемнику и заземлению.
  • К возгораемым стенам токоотводы крепятся с помощью дистанционных кронштейнов. Расстояние между стеной и проводником не менее 10см. Допускается контакт металлического кронштейна и материала стены.
  • Токоотводы могут фиксироваться на трубах водостока металлическими хомутами.
  • Допускается прокладка токоотводов, выполненных из оцинкованной круглой стали, непосредственно по кирпичной или бетонной стене.
  • Расстояние между точками крепления горизонтальных участков 1м, вертикальных участков 2м.
  • Не допускается прокладка с образованием петель.
  • При выборе места для прокладки токоотвода рекомендуется выбрать участки здания с наименьшей вероятностью присутствия людей.

Трассы токоотводов прокладывать принято по углам обустраиваемых домов. Максимальное расстояние между ними 25м. Нижний край каждого токоотвода опускается в грунт, где крепится с помощью болтового устройства к системе заземления. Участки ввода проводника в почву рекомендовано обмотать антикоррозионной лентой.

Правила прокладки токоотводов внешней системы молниезащитыПравила прокладки токоотводов внешней системы молниезащиты

С общим принципом устройства молниеотвода для частного дома ознакомит видео:

Технологию сооружения молниеприемной сетки для системы защиты частного дома можно освоить, не обладая фундаментальными познаниями в сфере электробезопасности. Имеющиеся сейчас в продаже монтажные приспособления помогут провести работы в краткие сроки и без особых хлопот. Главное не забывать о правилах устройства, чтобы система защиты собственности была полноценной.

Крепеж для молниезащиты: виды, способы установки

Время чтения: 7 мин.

Молниезащита — обязательный элемент безопасности любого строения. Владельцы домов нередко считают, что в одно-, двухэтажный коттедж или хозяйственную постройку молния гарантированно не попадет. Особенно, если дом окружен высокими деревьями и расположен в низине. Однако единственное, что по-настоящему может дать гарантию защиты от удара молнии — система, улавливающая разряды, а затем отводящая их в землю. Частью ее является крепеж для молниезащиты, обеспечивающий размещение ее элементов на кровле и фасадах зданий.

Прохождение электрического разряда

Необходимость молниезащиты

Молния — это электрический разряд в миллионы Вольт. По пути ее прохождения создается канал с температурой до 30000ºС, мгновенно воспламеняющий даже плохо горючие материалы. Сила тока, превышающая 200 кА, выводит из строя электрические приборы, расплавляет проводку. Динамические воздействия, возникающие при этом, разрушают конструкции зданий.

Разрушения способно вызвать не только прямое попадание молнии. Разряд, возникший на расстоянии до 500 м от дома, создает импульс тока в десятки киловатт. При этом травмируются люди, необратимо выходят из строя электронные устройства, воспламеняются электропроводящие кабели.

Поражение молнией

Конструкция молниеприемников

Устройство любой системы защиты от атмосферных разрядов одинаковое. Они состоят из молниеприемника, токоотводящей проводки и заземляющего контура.

Изобретатель молниеотвода Б. Франклин в 1752 году описывал молниеприемник как заостренный стержень, возвышающийся над защищаемым объектом на 6-7 футов (около 2-х метров). На его конце он рекомендовал закрепить медную спицу длиной в 30 см. Противоположный конец стержня необходимо было погрузить в землю. Со временем игольчатый тип дополнили защитные сетки, натянутые над крышей тросы либо проволока.

Возможна установка одного типа молниеприемников либо нескольких различных.

Главное свойство токоприемника любой конструкции — сечение, достаточное для прохода электрического тока высокой силы.

Молниеприемник на крыше

Разновидности

Существует две основных разновидности системы защиты от попадания молнии. Первая — классическая или пассивная. Вторая – активная – появилась значительно позднее, в середине 80-х годов прошлого века. Они обеспечивают защиту по двум направлениям:

  1. Сброс индуцированного грозой заряда коронным разрядом на остром конце молниеприемника. При этом напряжение электрического заряда, притягивающего молнию, снижается.
  2. Коронный разряд провоцирует возникновение атмосферных ионизированных токопроводящих каналов. Или как их еще называют — ответных стримеров, которые исключают попадание молнии куда-либо еще, кроме самой молниезащиты.

Пассивная и активная система - различия

Пассивная молниезащита

Она состоит из молниеприемника, провода заземления и заземляющего контура. Молниеприемник устанавливается на крыше здания (сооружения), возвышающихся архитектурных элементах (выходы дымовых труб и вентканалов, парапеты, брандмауэры), может монтироваться также на установленную рядом мачту. Такое решение применяется, к примеру, для защиты сооружений АЗС.

Активная молниезащита

Технология активной молниезащиты призвана обеспечивать появление ответного стримера раньше, и большей длины. При этом молниезащита оказывается способной защитить объекты большей площади, чем пассивная.

Для получения нужного эффекта вначале использовали ионизацию воздуха радиоактивными материалами. Сейчас их использование запрещено. В качестве альтернативы используют специальные электронные устройства либо разрядники особой конструкции, срабатывающие при достижении электрическим полем объекта заданной напряженности.

Активная молниезащита

Молниеприемники и компоненты

Разновидностей зданий и сооружений, требующих защиты от удара молнии, огромное количество. Соответственно, сами элементы защиты должны иметь высокую универсальность. Достигается это благодаря набору стандартных элементов, используя который выполняют монтаж молниезащиты зданий и сооружений различного типа. Помимо элементов молниеприемников (сеток, тросов, стержней, полос), в него входят:

  • проводники для сброса тока в контур заземления;
  • детали заземляющего контура;
  • различные виды крепежа для фиксации молниеотвода к стене здания, к фасаду, крышам, различным конструкциям.

Кроме основных деталей, необходимы различные вспомогательные изделия: саморезы, прокладки, изоляционные трубки, анкера и т.п.

Компоненты молниезащиты

Крепеж для элементов молниезащиты

Для установки используют два типа креплений:

  • Прикрепляемые к элементам кровельных конструкций держатели – применяются в системах молниезащиты на кровлях зданий.
  • Мачты и оцинкованные стойки – для крепления молниеприемников как самостоятельных конструкций.

Второй тип – это различного вида треноги. От падения они удерживаются винтовыми креплениями либо системой противовесов. В ряде случаев требуются растяжки и другое вспомогательное оборудование.

Крепление молниезащиты

Кроме компонентов, обеспечивающих монтаж самих молниеприемников, необходимы также крепления для молниезащиты, которые фиксируют все остальные ее части.

Универсальные держатели для молниепроводника

Передачу электрического разряда от молниеприемника в землю обеспечивает токопроводящая проводка. Она проходит по кровле, фасадам зданий, сооружений, архитектурным элементам и конструкциям и крепится различными типами универсальных держателей. Материалом для них служит оцинкованная сталь, пластик. Наиболее часто встречаются следующие типы.

Угловые

Используются для крепления на коньках скатных кровель, к углам парапетов. Угловые держатели изготавливают из пластика, нержавеющих металлов и сплавов. Их крепят с помощью саморезов, пружинных зацепов.

Угловой держатель

Кровельные

Применяются для прокладки проводников по кровлям различного типа. Для скатных кровель обычны крепления в виде кронштейнов, с креплением кровельными саморезами. Как правило, применяются для фиксации круглых проводников.

Кровельный фиксатор

Для плоских крыш используют приспособления, не повреждающие кровельный слой. Они удерживаются за счет собственного веса. Обычно это пластиковые или стальные захваты с бетонными утяжелителями.

Фальцевые

Держатели для фальцевой кровли

Их ставят на металлических фальцевых кровлях с покрытием из кровельной стали или меди. Чтобы сохранить целостность покрытия, держатели прикрепляют с помощью болтовых зажимов к вертикальным фальцам.

Держатели для полосы

Фиксатор для полосы

Помимо круглых молниепроводов, не менее популярны плоские, в виде полосы толщиной 4 и шириной 40 мм. Для их крепления используют держатели с плоскими пазами. Полоса в них удерживается с помощью пружины либо зажимается болтом. На кровле устройства удерживаются саморезами или за счет собственного веса.

Фасадные держатели

Этот вид приспособлений служит для крепления токопроводов к стенам домов и сооружений.

Модели для крепления к каменным конструкциям представляют собой пруток из оцинкованной стали. С одной стороны на нем нарезана резьба для завинчивания в пластиковый дюбель, с другой установлен болтовой зажим для провода.

Для монтажа по сэндвич панелям крепление молниезащиты ставят на саморезы.

Держатель для фасада

Держатели на трубу водостока

Как правило, держатель токоотвода молниезащиты на водосточной трубе – это простой хомут в виде полосы из меди или оцинкованной стали с пазами для зажима проводника. В некоторых случаях конструкция хомута дополняется кронштейном с зажимом для провода.

Фиксатор на водосток

Держатели молниеприемника

Крепление молниеприемника рекомендуется выполнять с помощью стальных кронштейнов. Это гарантирует, что в случае попадания молнии, они не расплавятся, не воспламенятся от сильного нагрева.

Для фиксации к мачтам используют хомуты с болтовым зажимом. К строительным конструкциям стержни крепят анкерами различного устройства.

Держатели, установленные на дымоход

Этапы установки молниезащиты

Начинать работы по молниезащите следует с составления проекта. Его разработка ведется применительно к конкретному объекту. Основной нормативной документацией является инструкция РД 34.21.122-87.

После того как проект разработан, переходят непосредственно к монтажным работам по следующему плану:

  1. Устройство заземляющего контура, проверка соответствия его сопротивления нормативам.
  2. Монтаж молниеприемников: сетки, штыревой защиты, тросовых контуров и т.д.
  3. Крепление токопередающих линий.
  4. Подключение к заземлению.

Готовый комплекс проверяют на соответствие ГОСТ, при необходимости дорабатывают и настраивают.

Установка и настройка молниезащиты

Подготовка деталей конструкции

Перед началом работ приобретают и завозят комплектующие, указанные спецификацией проекта. Сюда входят:

  • элементы штыревой конструкции молниеприемника;
  • стержни молниеприемной сетки;
  • комплект деталей заземляющего контура;
  • линии молниепроводов.

Стержневые конструкции поставляются отдельными деталями. Их соединяют резьбовым методом либо болтами. Проводка диаметром до 8 мм обычно поставляется на объект в бухтах. До начала монтажа кабель распрямляют, нарезают по нужным размерам.

Схема установки молниезащиты

Монтаж молниезащиты

Установку кровельных элементов молниезащиты на кровле выполняют в зависимости от ее типа.

  • На плоских кровлях держатели для сетки просто раскладывают. На скатных устанавливают соответствующий тип крепежа.
  • Укладку прутьев сетки ведут под прямым углом, чтобы образовались приблизительно равносторонние ячейки.
  • Расстояние между линиями не должно превышать 12 м над жилыми, общественными и промышленными зданиями, и 5 м – над объектами повышенной опасности (АЗС, склады ГСМ, взрывчатых веществ).
  • Стержни соединяют болтовыми хомутами, еще лучше сваркой.
  • Соединение токоотводов молниезащиты диаметром 16 мм и более выполняют сваркой.
  • Расстояние между держателями прутьев не должно превышать 1,2 м. Расстояние от кровли до стержней выдерживают не менее 10 см.
  • Стержневые молниеприемники устанавливают строго вертикально на всех возвышающихся над плоскостью кровли конструкциях. На объектах повышенной опасности предусматривают установку вертикальных стержней высотой 30 см на каждом пересечении прутьев сетки. В таких системах молниезащиты для соединения молниеприемника и сетки используется сварка либо специальные хомуты.

Процесс монтажа молниезащиты

Монтаж контура заземления

Заземляющая система представляет собой стальные, но лучше омедненные стержни, которые заглубляют в землю не менее чем на 3 м, с максимальным шагом не более 5 м.

Контур обвязки заглубляют на 50 см. Для его устройства используют стальную полосу 4×50 мм либо круг диаметром не менее 8 мм.

Сопротивление готового контура не должно превышать 10 Ом. В случае необходимости используют различные засыпки и электролиты, снижающие сопротивление грунта.

Контур заземления

Где купить комплектующие для молниезащиты

Приобретение элементов конструкций защиты от поражения молнией не составляет проблемы. Все необходимое продается в специализированных магазинах, ближайшие из которых находят через Интернет.

Стальные круглые стержни для заземления и молниепроводов можно купить также на любой базе, торгующей металлопрокатом. Как правило, тут они обходятся дешевле. Оборудование держателей проводников на кровле приобретают типовое. Если оно не комплектуется бетонными утяжелителями, их покупают отдельно, заказывают или заливают самостоятельно.

Как сделать молниезащиту своими руками

Для самостоятельного монтажа используют типовой проект или разрабатывают его самостоятельно на основе нормативной документации. До начала работ следует просчитать расход материалов, определиться с типом заземления. Для сверления отверстий под фасадные крепления потребуется перфоратор.

Подготовка отверстий на фасаде

Главное, в процессе работ точно следовать проекту и нормативным требованиям. В остальном монтаж конструкции сложности не представляет. В конце концов, первый молниеотвод был сделан Франклином еще в XVIII веке, причем буквально «на коленке».

Полезное видео по устройству молниезащиты в завершение:

Молниезащита объекта III категории, скатная кровля, cтержневой, контур заземления

 Стержневой молниеприемник
Контур заземления

 Общие данные

 

Тип объекта – загородный жилой дом

 

Устройство молниезащиты предназначено для обеспечения защиты от прямых ударов молнии (ПУМ).

Здание относится к III категории молниезащиты зоне Б согласно пп.5, таблицы 1 Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87.

Таблица 1

№ пп.

Здания и сооружения

Местоположение

Тип зоны защиты при использова­нии стержне­вых и тросо­вых молние­отводов

Катего­рия молние­защиты

1

2

3

4

5

14

Расположенные в сельской местности небольшие строения III-IV степеней огнестойкости, помещения которых согласно ПУЭ относятся к зонам классов П-I, П-II, П-IIа

В местностях со средней про­должительностью гроз 20 ч в год и более при N<0,02

-

III

Зона защиты типа Б — 95 % и выше.

В соответствии с требованиями «Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружении и промышленных коммуникации» проектируемое здание по устройству молниезащиты относится к обычному объекту.

При наличии возвышающейся над всеми элементами кровли дымовой трубы над ней следует установить стержневой молниеприемник высотой не менее 0,2м, проложить по кровле и стене строения токоотвод и присоединить его к заземлителю, п.п. 2.30 (в) РД 34.21.122-87.

На нашем здании будет использоваться стержневой молниеприемник алюминиевый длиной 1,5 м диаметром 16мм (M10202),

который будет крепиться к дымоходной трубе за счет мачтового кронштейна 150 мм (K10220).За счет развернутой угловой пластины на 180°, молниеприемник будет будет надежно закреплен в кронштейне.

 

Ниже, на краю молниеприемника крепится зажим для подключения (K10228) через который к молниеприемнику подключается токоотвод. Токоотвод выполнить из стальной оцинкованной проволоки 8 мм согласно Таблице 3.1. (S10301).

По скатам крыши и токоотвод крепится на Держателе проводника на мостовой опоре ДПК-М100 (D10135). Клемма для соединения проволоки весьма удобна, это обусловлено, тем, что не надо варить оцинкованную проволоку, нет необходимости перемещать сварочный аппарат по площади кровли, увеличивается скорость крепления узлов проволоки. Кроме того, при сварочном соединении нарушается изначальный слой цинка.

Вдоль конька токоотвод проложен на держателях проводника на конек ДПК-К100 (D10143).

Чтобы спустить токоотвод на фасад используется держатель проводника для желоба водостока из оцинкованной стали (D10111).

Расположение токоотвода от молниеприемной сетки до заземляющего устройства должно быть минимальным. Необходимо установить несколько токоотводов для равного стекания тока молнии и снижения его величины на проволоке. Токоотводы должны располагаться равномерно по периметру объекта. Среднее расстояние между токоотводами должно быть 20 м. (Таблица 3.3 СО 153-34.21.122-2003).

Токоотвод выполнить из стальной оцинкованной проволоки 8 мм согласно Таблице 3.1.

Расстояние токоотвода от крыши до заземляющего устройства должно быть минимальным. Необходимо установить несколько токоотводов для равного стекания тока молнии и снижения его величины на проволоке. Токоотводы должны располагаться равномерно по периметру объекта. Среднее расстояние между токоотводами должно быть 20 м. (Таблица 3.3 СО 153-34.21.122-2003). В нашем случае это два опуска на противоположных сторонах здания.

Токоотводы располагаются на поверхности стены и крепятся на держателях круглого проводника. (D10121).

Держатель крепится при помощи самореза и пластикового дюбеля. Монтаж осуществляется простым нажатием проводника до щелчка в держателе.

Заземление объекта.

Согласно п.п. 2.13 «В качестве заземлителей защиты от прямых ударов молнии во всех возможных случаях (см. п. 1.8) следует использовать железобетонные фундаменты зданий и сооружений. При невозможности использования фундаментов предусматриваются искусственные заземлители:

- при наличии молниеприемной сетки или металлической кровли по периметру здания или сооружения прокладывается наружный контур следующей конструкции:

- в грунтах с эквивалентным удельным сопротивлением   500 Омм при площади здания более 250 м2 выполняется контур из горизонтальных электродов, уложенных в земле на глубине не менее 0,5 м, а при площади здания менее 250 м2 к этому контуру в местах присоединения токоотводов приваривается по одному вертикальному или горизонтальному лучевому электроду длиной 2—3 м;»

3.2.3.2. Специально прокладываемые заземляющие электроды СО 153-34.21.122-2003.

«Сильно заглубленные заземлители оказываются эффективными, если удельное сопротивление грунта уменьшается с глубиной и на большой глубине оказывается существенно меньше, чем на уровне обычного расположения. Заземлитель в виде наружного контура предпочтительно прокладывать на глубине не менее 0,5 м от поверхности земли и на расстоянии не менее 1 м от стен. Глубина закладки и тип заземляющих электродов выбираются из условия обеспечения минимальной коррозии, а также возможно меньшей сезонной вариации сопротивления заземления в результате высыхания и промерзания грунта.»

Необходимо выполнить траншею глубиной 0,5 м и шириной 0,25 м

Таким образом, согласно таблице 2. 11 РД 34.21.122-87, минимальный диаметр стального вертикального электрода заземления: 10 мм.

Выбираем стержень стальной оцинкованный диаметром 16 мм длиной 1,5 (Z10161).

Конструкция стержня такова, что толщина стержня позволяет заглублять его вертикально при помощи электроинструмента. А резьбовая оснастка позволяет соединять стержня между собой для увеличения глубины залегания. Так достигается наилучшее растекание тока, кроме того на большой глубине, грунт не промерзает и не высыхает.

Стержень оцинкованный длиной 1,5 м – соединяется между собой при помощи муфты (Z10163) и образует вертикальный очаг заземления длиной 3 м.

Для увеличения скорости монтажа на первый стержень накручивается стальной наконечник (Z10164).

Стержни заглубляются при помощи кувалды или электроинструмента. Удар должен осуществляться по удароприемной головке (Z10174),которая закручивается в соединительную муфту.

 

При использовании электроинструмента типа «отбойный молоток» или «перфоратор» необходимо использовать тип патрон SDS-MAX и насадку (Z10105) для передачи удара в головку.

 

Заглубить вертикальные стержни заземления в местах опусков токоотводов. При установке вертикальных заземлителей необходимо оставить на дне траншеи выпуск стержня длиной 150 мм для подключения горизонтального заземлителя (S10309).

Горизонтальный заземлитель полоса стальная оцинкованная 40х4 мм. П.п. Таблица 3. РД 34.21.122-87.

Таблица 3

 

 

Форма токоотвода и заземлителя

Сечение (диаметр) токоотвода и заземлителя, проложенных

 

снаружи здания на воздухе

в земле

Круглые токоотводы и перемычки диаметром, мм

6

Круглые вертикальные электроды диаметром, мм

10

Круглые горизонтальные* электроды диаметром, мм

10

Прямоугольные электроды:

 

 

сечением, мм

48

160

толщиной, мм

4

4

* Только для выравнивания потенциалов внутри зданий и для прокладки наружных контуров на дне котлована по периметру здания.

Контур прокладывается вокруг здания и соединяется между собой сваркой. Перед сваркой необходимо зачистить слой цинка. После сварки требуется окрасить цинконаполненным составом (M10247). Длина шва 6 см. 

Выполнить соединение горизонтального и вертикального заземлителя при помощи специального зажима типа Z (Z10101). Подключить к зажиму токоотвод.

Очистить соединение «полоса-токоотвод-стержень» от грунта, воды. Обмотать соединение лентой изоляционной (Z10104).

Расчет сопротивления растекания заземляющего устройства

Для сопротивления внешней молниезащиты здания требуется заземляющее устройство с сопротивлением до 10 Ом. Для расчета возьмем усредненную величину удельного сопротивления грунта – 350 Ом/м.

Сопротивление растеканию вертикального заземлителя определяется по формуле:

 

 

Где:

ρ- удельное сопротивление грунта, Ом/м;
Сij – безразмерный коэффициент, зависящий от формы заземлителя и условий его заглубления;
l - длина вертикального электрода, м;
d - диаметр глубинного электрода, м;
n - количество электродов, шт;
H - заглубление (расстояние от поверхности земли до середины заземлителя, м).

Как правило, с учетом прокладки заземляющего проводника на глубине 0,5 м, H = L/2 + 0,5;

ρ- 350 Ом/м;
l - 3 м;
d – 0,016 м;
n – 2 шт;
H – 2 м.

Сопротивление одного вертикального электрода

Коэффициент использования стержней равен 0,8

Сопротивление всех вертикальных заземлителей

Безразмерный коэффициент вертикального электрода, зависящий от формы заземлителя и условий его заглубления:

Найдем коэффициент по формуле, указанной в п.6 таблицы 8 справочника по молниезащите Р.Н. Карякина

Предусматривая коэффициент использования стержней находим сопротивление всех вертикальных заземлителей по формуле:

Число заземлителей

Отношение расстояний между электродами к их длине

1

2

3

1

2

3

Электроды размещены в ряд (рас.1)

Электроды размещены по контуру (рис.2)

2

0,85

0,91

0,94

-

-

-

4

0,73

0,83

0,89

0,69

0,78

0,85

6

0,65

0,77

0,85

0,61

0,73

0,80

10

0,59

0,74

0,81

0,56

0,68

0,76

20

0,48

0,67

0,76

0,47

0,63

0,71

40

-

-

-

0,41

0,58

0,66

60

-

-

-

0,39

0,55

0,64

100

-

-

-

0,36

0,52

0,62

Отношение расстояний между вертикальными электродами к их длине

Число вертикальных электродов

2

4

6

10

20

40

60

100

Вертикальные электроды размещены в ряд (рис.1 см. выше)

1

0,85

0,77

0,72

0,62

0,42

-

-

-

2

0,94

0,80

0,84

0,75

0,56

-

-

-

3

0,96

0,92

0,88

0,82

0,68

-

-

-

Вертикальные электроды размещены по контуру (рис.2 см. выше)

1

-

0,45

0,40

0,34

0,27

0,22

0,20

0,19

2

-

0,55

0,48

0,40

0,32

0,29

0,27

0,23

3

-

0,70

0,64

0,56

0,45

0,39

0,36

0,33

Условия эксплуатации

Для обеспечения постоянной надежности работы устройства молниезащиты ежегодно перед началом грозового сезона производится проверка и осмотр всех устройств молниезащиты.

Во время осмотра и проверки устройств молниезащиты рекомендуется:

  • проверить визуальным осмотром целостность молниеприемников и токоотводов, надежность их соединения и крепления к мачтам;
  • выявить элементы устройств молниезащиты, требующие замены или ремонта вследствие нарушения их механической прочности;
  • определить степень разрушения коррозией отдельных элементов устройств молниезащиты, принять меры по антикоррозионной защите и усилению элементов, поврежденных коррозией;
  • проверить надежность электрических соединений между токоведущими частями всех элементов устройств молниезащиты;
  • проверить соответствие устройств молниезащиты назначению объектов и в случае наличия строительных или технологических изменений за предшествующий период наметить мероприятия по модернизации и реконструкции молниезащиты в соответствии с требованиями настоящей Инструкции;
  • уточнить исполнительную схему устройств молниезащиты и определить пути растекания тока молнии по ее элементам при разряде молнии методом имитации разряда молнии в молниеприемник с помощью специализированного измерительного комплекса, подключенного между молниеприемником и удаленным токовым электродом;

Внеочередные осмотры устройств молниезащиты следует производить после стихийных бедствий (ураганный ветер, наводнение, землетрясение, пожар) и гроз чрезвычайной интенсивности.

Для определения технического состояния заземляющего устройства должны проводиться визуальные осмотры видимой части, осмотры заземляющего устройства с выборочным вскрытием грунта, измерение параметров заземляющего устройства в соответствии с нормами испытания электрооборудования.

Визуальные осмотры видимой части заземляющего устройства должны производиться по графику, но не реже 1 раза в 6 месяцев ответственным за электрохозяйство Потребителя или работником, им уполномоченным.

При осмотре оценивается состояние контактных соединений между защитным проводником и оборудованием, наличие антикоррозионного покрытия, отсутствие обрывов.

Результаты осмотров должны заноситься в паспорт заземляющего устройства.

Для определения технического состояния заземляющего устройства в соответствии с нормами испытаний электрооборудования должны производиться:

  • измерение сопротивления заземляющего устройства;
  • измерение напряжения прикосновения (в электроустановках, заземляющее устройство которых выполнено по нормам на напряжение прикосновения), проверка наличия цепи между заземляющим устройством и заземляемыми элементами, а также соединений естественных заземлителей с заземляющим устройством;
  • измерение удельного сопротивления грунта в районе заземляющего устройства

Периодическому контролю со вскрытием в течение шести лет подвергаются все искусственные заземлители, токоотводы и места их присоединений, при этом ежегодно производится проверка до 20 % их общего количества. Пораженные коррозией заземлители и токоотводы при уменьшении их площади поперечного сечения более чем на 25 % должны быть заменены новыми.

Внеочередные замеры сопротивления заземления устройств молниезащиты следует

производить после выполнения ремонтных работ как на устройствах молниезащиты, так и на

самих защищаемых объектах и вблизи них.

Результаты проверок оформляются актами, заносятся в паспорта и журнал учета состояния

устройств молниезащиты.

Земляные работы у защищаемых зданий и сооружений объектов, устройств молниезащиты, а также вблизи них производятся, как правило, с разрешения эксплуатирующей организации, которая выделяет ответственных лиц, наблюдающих за сохранностью устройств молниезащиты.

Во время грозы работы на устройствах молниезащиты и вблизи них не производятся.

Приложения 1-7 – Схемы молниезащиты скатной кровли с основными элементами

Схема 1 – Общая схема молниезащиты

Схема 2 – Держатель проводника на конек ДПК-К100, оцинкованная сталь

Схема 3 – Держатель проводника на конек ДПК-К100, оцинкованная сталь

Схема 4 – Держатель проводника для желоба водостока, оцинкованная сталь

Схема 5 – Держатель круглого проводника 8 мм

Схема 6 – Стержневой молниеприемник (алюминиевый сплав) - 1,5 м.

Схема 7 – Кронштейн мачтовый (молниеприемный) 150 мм, Зажим для подключения, оцинкованная сталь

Схема 7 – Стержень заземления оцинкованный d=16мм 1,5 м, Муфта соединительная для стержней d=16 мм, оцинкованная сталь, Направляющая головка для стержней d=16 мм, Зажим соединения (Тип Z) оцинкованный

Схема 9 – Вертикальный очаг заземления – 3 м (Стержень заземления оцинкованный d=16мм 1,5 м*2)

Добавить комментарий

Молниезащита металлической кровли - Журнал Кровли

«Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО-153-34.21.122-2003» допускает применять в качестве молниеприемника металлическое кровельное покрытие. Однако, если вникнуть в суть вопроса, становится ясно: и в этом случае не стоит пренебрегать установкой системы молниезащиты. 

В названии статьи кроется парадокс. Действительно, большое сечение металла кровли должно было бы обеспечить низкие плотности тока  молнии, при которых не может быть и речи о перегреве материала. Не случайно, последний отечественный нормативный документ «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций СО-153-34.21.122-2003» допускает применять в качестве молниеприемника кровлю с толщиной металлического покрытия от 0,5 мм. Жесткого металлического соединения между кровельными листами не требуется. Они могут монтироваться не только внахлест, но даже с использованием слоя краски, асфальтового покрытия толщиной до 0,5 мм или пластика толщиной до 1 мм (п. 3.2.1.2).

Сказанным не следует обольщаться, потому что в процитированном разделе норматива есть жесткая оговорка. Все приведенное выше справедливо для кровель, которые «не обязательно защищать от повреждений и нет опасности воспламенения находящихся под кровлей горючих материалов». Именно в этом ограничении кроется суть проблемы. Место контакта канала молнии с металлом перегревается обязательно. Выделившейся здесь энергии не так уж много, но все-таки достаточно для плавления приблизительно 3-3,5 г стали. В результате в кровельном листе толщиной 1 мм образуется отверстие радиусом около 1 см. Сам канал молнии в это отверстие не проникнет. Он прекратит свое развитие, достигнув металлической поверхности, а капля расплавленного металла, скорее всего, упадет на чердак. Ее дальнейшая судьба плохо предсказуема, ибо ни один специалист по молниезащите не может знать, какое количество горючего хлама собрано на чердаке. К тому же в российской практике и стропила крыши, и обрешетка очень часто делаются из дерева. В специальной литературе нет четких сведений об эффективности противопожарной пропитки деревянных строительных деталей.

Рассчитывать на использование непроплавляемой кровли тоже не приходится. Для этого по существующим нормам толщина стального листа должна быть не меньше 4 мм, медного — 5 мм, а алюминиевого — даже 7 мм (табл. 1). Неоправданно дорого и немотивированно тяжело для конструкции крыши. Остается рассчитывать на молниеотводы.

Правила проектирования молниеотводов определяются категорией молниезащиты по все еще действующему нормативу «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87» или уровнем молниезащиты в уже цитированном новом нормативе СО-153-34.21.122-2003. В первом документе введено три категории молниезащиты. Жилые здания, как правило, относятся к III категории, а для их защиты наиболее часто используется металлическая сетка с шагом 12х12 м. Ее укладка на металлической кровле абсолютно бесполезна. Известно, что для эффективной работы молниеприемник любого типа должен заметно возвышаться над защищаемым объектом. Превышение сетки на диаметр своей проволоки (меньше 1 см) над металлическим листом кровли для молнии совершенно неразличимо. Рассчитывать можно только на стержневые или тросовые молниеотводы.

Норматив СО-153-34.21.122-2003 оперирует внешней молниезащитой четырех различных уровней (табл. 2). Жаль, что указаний по выбору оптимального уровня в документе нет. Предполагается, что все зависит от воли проектировщика или заказчика проекта. В разделе 3.3 данного нормативного документа представлены правила выбора молниеотводов по их зонам защиты. Расчетные формулы позволяют рассчитать зоны с надежностью защиты 0,9; 0,99 или 0,999. Надежность в три «девятки» в жилищном строительстве практически не используется из-за излишне больших затрат, а две другие, примерно отвечающие III и I уровням внешней молниезащиты, вполне реальны.

Легко показать, почему проектировщики предпочитают молниеотводы с надежностью 0,9, особенно в гражданском строительстве. Индивидуальный особняк, даже очень просторный, редко превышает в плане 15х15 м2, а его высота — h = 10 м. Линия, ограничивающая площадь стягивания молний SM, отстоит от внешнего периметра здания на расстояние r = 3h = 30 м. В совокупности получается не более SM = 5600 м2 0,0056 км2. При средней плотности грозовых разрядов в землю на территории России nM = 3 (на квадратный километр в год) особняк соберет на себя ежегодно в среднем NM = nMSM 0,017 молний, т.е. приблизительно одну молнию за каждые 60 лет. При надежности молниезащиты 0,9 лишь 10% из них прорвется мимо молниеотводов к особняку. В среднем, такое произойдет 1 раз за 600 лет — риск не столь уж велик. Во всяком случае, он меньше, чем от других природных катаклизмов.

Теперь о выборе типа молниеотводов. Самыми соблазнительными кажутся активные молниеотводы, например ESE-молниеотводы, реклама которых, нет-нет, да и проникает в отечественную печать, обещая необычайные чудеса. Как не соблазнительно увеличить радиус зоны защиты в 5-6 раз при помощи насадки на молниеприемник длиной всего в 50-60 см! Рекламные проспекты выглядят очень солидно, часто со ссылками на испытания в известных специализированных лабораториях. Вам могут показать даже протоколы испытаний, но чаще издали. К протоколам могут приложить письма чиновников крупного масштаба, не возражающих против применения активных молниеотводов в подведомственном им регионе или отрасли промышленности.

Рекламная кaмпания такого рода мало чем отличается от надоевших кaмпаний по продаже «Герболайфа» и других чудодейственных пищевых добавок. Много шума и никаких доказательств пользы. Можно с уверенностью утверждать, что в лабораториях не удалось получить хоть сколько-нибудь явных доказательств эффективности активных молниеотводов. Это невозможно в принципе, поскольку даже длинный лабораторный искровой разряд по многим параметрам не подобен многокилометровой молнии. К нулевому результату пришли и теоретические оценки, основанные на компьютерном моделировании процесса притяжения молнии к наземным сооружениям. Наконец, прямые натурные наблюдения за активными молниеотводами в США тоже не выявили никакой повышенной активности. Получается, что сравнение с пищевыми добавками вполне обоснованно — деньги потрачены, пользы никакой.

Не случайно активные молниеотводы даже не упоминаются в российских нормативах по молниезащите. Так же поступают в США и в европейских странах, регламентирующих молниезащиту по стандарту№62305 Международной электротехнической комиссии. Открытая дискуссия в журнале на этот счет была бы крайне полезна. Полагаю, что специалисты по физике молнии и практической молниезащите охотно выскажут свои аргументы. Не ясно только, что будет предъявлено их оппонентами. Сами чиновники научных исследований не проводят, а многочисленные ООО, экспертизой которых они руководствуются, предпочитают держаться в тени. Хотелось бы, например, познакомиться с аргументами ФГУ «Центр лабораторного анализа и технических измерений УрФО», подготовившего положительное заключение об активном молниеотводе «ГРОМОСТАР» ООО ТД «Электроизделия». Случай такого рода далеко не единичный, а объединяет их отсутствие профессионалов по молниезащите в рецензирующей организации. Лично мне не известно ни одной публикации в серьезном научном журнале, которая бы поддержала принцип действия сегодняшних активных молниеотводов.

Никто не запрещает истратить деньги на активную насадку и пристроить ее на обычном молниеотводе. Особой беды она не принесет. Важно только помнить, что эффективность работы молниеотвода от этого не увеличится (вернее, увеличится, но в строгом соответствии с ростом высоты молниеприемника за счет установленной насадки).

Что рекомендовать проектировщику? Если конфигурация крыши простая, лучше начинать с тросового молниеотвода вдоль ее конька. Трос нетрудно подвесить на высоте 1,5-2 м над коньком. Для этой цели производятся специальные тросовые стойки, которые крепятся при помощи различных крепежных хомутов и уголков. Например, фирма DEHN+SOHNE предлагает трубостойки (арт. № 105 300) с резьбой М10 для монтажа клеммы для крепления тросов (арт.№ 105 079), а также широкий ассортимент крепежных изделий для крепления трубостойки к различным профилях, например к стене (арт.№105 340). Если необходимо, трос можно подвесить и на более мощных удерживающих опорах (арт.№105 301). Во многих случаях при помощи троса удается разместить в зоне защиты всю поверхность кровли, особенно, если крыша двускатная. Не надо забывать, что трос не обязан быть прямолинейным. Например, он может идти вдоль Т-образного, П-образного или Г-образного конька для здания соответствующей конфигурации. Зона защиты столь сложного по форме троса будет не меньше, чем сумма зон защиты всех его прямолинейных участков.

Когда трос мало удобен, его можно заменить серией стержневых молниеотводов. Их защитное действие непринципиально слабее, особенно, если для шага расстановки L стержней высотой h справедливо L < 2,5h (отметим, что в отечественных нормативах зоны защиты строятся, исходя из высоты всех сооружений относительно уровня земли). Стержневые молниеотводы рекомендуются также для защиты локальных конструктивных элементов, не вписавшихся в зону защиты троса. Выбирая их, полезно помнить, что надежность защиты при прочих равных условиях возрастает с увеличением числа стержней. К сожалению, в действующих нормативах представлены зоны защиты только двойных стержневых молниеотводов. Поэтому у проектировщика не остается иного пути, как рассматривать их попарно. Совершенно необязательно, чтобы эти пары составлялись из соседних молниеотводов, выстроенных в ряд. Каждый стержень может работать с любым другим, если, конечно, расстояние между молниеотводами не превышает предельно допустимого (Lmax в табл. 3.6 норматива СО-153-34.21.122-2003). Пространство, закрытое хотя бы одной из зон перебранных пар, заведомо может считаться защищенным. В каталоге фирмы DEHN+SОHNE, например, можно найти широкий выбор стержневых молниеотводов высотой от 1 до 5 м, в том числе из специального сплава алюминия, магния и кремния высотой 1,5 м (арт. № 104 150) или 3 м (арт. № 103 241).

Хотелось бы применить для расчета защитного действия многократных стержневых молниеотводов компьютерную программу, упомянутую в отечественном нормативе. Она давно известна специалистам, но до сих пор не выпущена в качестве товарной продукции, доступной широкому пользователю.

Наконец, последнее. Для плоских кровель хороший результат дают замкнутые тросовые молниеотводы, подвешенные по внешнему периметру здания. Расчет их зоны защиты приведен в нормативе СО-153-34.21.122-2003.

Э.М. Базелян, профессор, докт. техн. наук, заведующий лабораторией молниезащиты ЭНИН им. Г.М. Кржижановского

основные правила установки и эксплуатации

Во все времена люди с опаской относились к грозе. И это правильно, так как молния несет в себе очень большую опасность: она может поражать строения, высокие деревья и даже людей. Большое количество пожаров происходит именно из-за попадания разрядов молнии, кроме того, в здании может произойти замыкание электрических сетей. Наши далекие предки научились спасаться от ударов молнии при помощи молниеотводов. Современные архитекторы тоже не пренебрегают этим элементом защиты. Он необходим для всех видов крыш, хотя некоторые считают, что для металлической кровли это необязательно. Давайте разберемся, как работает молниезащита металлической кровли, как правильно ее устанавливать, и нужна ли она.

Известно, что металлическая кровля укладывается непосредственно на деревянную обрешетку или рубероид. И это небезопасно. Бывали случаи, когда молния, попадая на элементы крыши, вызывала прожоги и оплавления, которые становились причиной пожара от воспламенения подкладочного материала. Кроме того, прямое попадание молнии нагревает металлический настил до температуры, большей, чем температура возгорания деревянной стропильной системы, что тоже может привести к пожару.

Металлическая кровля может служить молниезащитой лишь в случае крепления ее к негорючему материалу, а также при надежном соединении всех металлических элементов и наличии электрической связи между ними. Хорошим дополнением к этому будет заземление металлического покрытия.

Молниезащита перехватывает разряд молнии и направляет его в землю

Молниезащита способна не только защитить постройку от возгорания, но и сохранить электрическое оборудование. Существует внешняя и внутренняя защита. Внешняя часть системы обеспечивает защиту от прямого попадания молнии, а внутренняя – безопасность электросети от сильных скачков электрического тока.

Во внутренней системе защиты от молнии используются специальные разрядные устройства для электросетей, ограничивающие напряжение. Самым дешевым и простым способом внутренней защиты является отключение всех электроприборов, особенно если молния следует за громом менее чем через 8 секунд.

Внешняя система состоит из:

  • молниеприемника;
  • токоотвода;
  • заземления.

Задача внешней молниезащиты достаточно проста – молниеприемник встречает молнию у самой крыши, затем она проходит в безопасном русле по токоотводу, а заземлитель нейтрализует ее в грунте. Данную систему можно изготовить самостоятельно, причем в довольно короткие сроки. Для этого понадобятся молниеприемник, токоотвод, заземлитель, а также сварочный аппарат и металлические скобы или хомуты для соединения токоотводов.

Количество токоотводов определяется размерами объекта, но в любом случае их должно быть минимум два

Молниеприемник – это проводник, который закрепляют на крыше дома для того, чтобы он принимал электрические разряды. Устанавливают его на самом высоком месте. Если у здания сложная конструкция или оно очень большое, то желательно установить несколько молниеприемников.

По конструктивному исполнению они могут быть нескольких видов:

  • в виде металлического штыря;
  • металлический трос вдоль конька крыши;
  • молниезащитная сетка.

Для металлической кровли обычно используют молниеприемник в виде длинного металлического штыря (0,2-1,5 м). Его устанавливают вертикально в наивысшей точке здания. Штырь должен быть изготовлен из металла, который не подвергается окислению под открытым небом, например, из оцинкованной стали, меди, дюралюминия или алюминия. Площадь сечения верхней части такого молниеприемника должна быть более 100 мм. кв., диаметр – около 12 мм. Если используется полая трубка, то верхний ее конец надо обязательно заварить.

Важно! Нельзя красить и изолировать молниеотвод.

Чем выше молниеприемник, тем большую территорию он защищает от молнии

Если на крыше имеется телевизионная мачта (металлическая, некрашеная), то неплохой молниеприемник может получиться из нее. Также для этих целей можно использовать высокий металлический флюгер. Главное, не забыть заземлить все это. Иногда молниеприемник устанавливают на дымоходе, но это не всегда правильно, так как прикрепленный металлический штырь будет создавать сильные ветровые нагрузки, которые могут повредить трубу.

Как альтернативный способ возведения молниеотвода можно использовать высокое (выше крыши), неподалеку стоящее от дома дерево. Молниеприемник в этом случае крепят на самую верхушку дерева с таким расчетом, чтобы он возвышался над кроной на полметра и более.

Установлено, что громоотвод защищает от молнии территорию, попадающую в воображаемый конус, вершина которого находится на конце молниеприемника, а боковые поверхности – под углом 45 градусов к устройству. Получившийся круг и является безопасной зоной. Отсюда можно сделать вывод, что чем выше молниеприемник, тем шире безопасная зона. Иными словами, высота молниеприемника равна двум размерам безопасной зоны. Желательно, чтобы под защитный конус попадал не только дом, но и хозяйственные постройки.

Токоотвод – это та часть защиты, которая отводит молнию от молниеприемника к заземлителю. Он имеет вид стальной проволоки (6 мм), которая приваривается к молниеприемнику и в соединении с ним выдерживает нагрузки до 200 тысяч ампер. Сварка между молниеприемником и токоотводом должна быть надежной, чтобы не было разрывов при сильном ветре или при падении снежного пласта.

Токоотвод спускают с крыши по стенкам. Его прибивают специальными скобами и направляют к заземлителю, в грунт. При наличии нескольких токоотводов расстояние между ними должно составлять не меньше 25 метров. Прокладывать их нужно подальше от окон и дверей здания.

Важно! Токоотводы ни в коем случае нельзя загибать, так как может возникнуть искровой заряд и дальнейшее воспламенение.

Чтобы замаскировать токоотвод, можно опустить его по водосточной трубе, закрепляя хомутами

По правилам, токоотводы должны быть по максимуму короткими и прокладывать их надо поближе к краям фронтонов, слуховым окнам, острым выступам, то есть к наиболее опасным местам.

Заземлитель – это устройство, которое обеспечивает контакт токоотвода с землей. Главным его элементом является металлическая конструкция, имеющая довольно большую поверхность для лучшего контакта с почвой.

Очень удобно в качестве заземлителя использовать сварную конструкцию из труб или уголков. Можно также закопать в землю лист толстого железа, большой кусок сетки из толстой проволоки или старую металлическую бочку. Если нет времени и желания выкапывать глубокую яму, то можно использовать для заземления стальные прутья, которые легко вбиваются в землю на 2-3 м.

Большое значение имеет и материал заземлителя. Если используется обычное железо (сталь), то существует большая вероятность, что оно со временем сгниет. Ничем не лучше и оцинкованное железо, так как в агрессивной среде цинк быстро растворяется. Лучшими материалами для заземления являются нержавеющая сталь и медь (достаточно толщины в 2-3 мм). Можно использовать и железо, только оно должно быть толстым, чтобы не успело сгнить.

Заземлитель закапывают в землю на глубину 1-2 метра

Бывает, что даже очень хороший заземлитель плохо выполняет свои функции, например, на песчаных почвах или в летнее засушливое время. Исправить положение поможет вода. Желательно, чтобы грунт в районе заземления всегда был влажным. В это место можно провести сток воды из умывальника или намеренно увлажнять землю, особенно перед грозой. Для повышения электропроводности грунта можно один раз в несколько лет высверливать в почве небольшие шурфики и засыпать в углубления селитру и соль.

Важно! Заземлитель следует располагать на расстоянии 5 и более метров от крыльца, дорожек, проходов и не менее чем на метр от стен здания.

  1. Каждый год, перед началом сезона гроз необходимо осматривать молниеотвод и все места крепления, чтобы в случае необходимости произвести их замену и покраску.
  2. Раз в 3 года надо подтягивать или менять ослабевшие соединения и зачищать контакты.
  3. Раз в 5 лет необходимо вскрывать заземлитель и проверять глубину образовавшейся коррозии. Если он проржавел более чем на 1/3, то его надо заменить.

Зона защиты от внешнего воздействия молнии

Устройство молниезащиты здания для неподготовленных людей может оказаться не очень простым делом. Необходимо все правильно рассчитать с учетом размера и типа здания, вида кровли и прочих параметров. Специалисты в этом деле не только грамотно выполнят все расчеты и соорудят надежную защиту от разрядов молнии, но и позаботятся о том, чтобы система не испортила вид здания.

Молниезащита скатной кровли: монтаж своими руками

Любое строение, и в особенности то, которое расположено на местности, где больше нет никаких возвышений, подвержено риску удара разряда молнии. Это, в свою очередь, может привести к возгоранию дома, порчи имущества или человеческим жертвам. Для того чтобы избежать серьезных проблем, что создает природа, нужна качественная молниезащита скатной кровли, которая уведет мощный заряд в землю. Молниезащита скатной кровли должна выполняться только профессионалами.


Молниезащита скатной кровли может иметь несколько разновидностей. Однако вне зависимости от их вида они примерно одинаково справляются с возложенными на них задачами. Однако некоторые типы молниеотводов в ряде случаев невозможно использовать в виду особенностей определенного строения. Поэтому, при выборе типа устройств, отводящих электрический заряд, необходимо отчетливо понимать, какие из них можно поставить на скатную крышу дома, а какие нет или они будут недостаточно эффективны в конкретном случае.

Молниезащита скатной кровли – технология

Всего можно выделить три технологии, в соответствии скоторыми изготавливаются молниеотводы: активная, пассивная и комбинированная. Каждая из них отличается эффективностью и, если говорить о конкретных устройствах, то стоимостью. Чаще технология применяется молниезащите многоэтажного дома.
Устройства активной молниезащиты отличаются более высокой сложностью, по сравнению с пассивными. В них могут применяться специальные электронные схемы или разрядники. Соответствующее оборудование необходимо для ионизации воздуха. Оно позволяет создавать ответные стримеры большой длинны.

Согласно заявлениям производителей такого оборудования, их устройства более эффективно справляются со своими задачами, чем традиционные.
Пассивные (или традиционные) молниеотводы представляют собой устройства, сделанные из металла. Когда молния ударяет в здание, оснащенное такой молниезащитой, ее заряд по жилам уходит в землю.
Комбинированная молниезащита, в свою очередь, включает в себя элементы активной и пассивной молниезащиты. Такая система стоит дороже, но имеет немного более высокую эффективность.

Виды молниезащиты для скатной кровли

Самая популярная молниезащита сетка на кровле, так как она дешевая и эффективная. Это обычная металлическая сеть, сделанная из достаточно толстой проволоки. Ее кладут на крышу, закрепляют и с одного или нескольких краев спускают жилы, которые уходят в землю. Последние необходимы для того, чтобы заземлить полученный заряд.
Еще один вид, в котором может быть представлена молниезащита полоса из металла. Соответствующее устройство представляет собой металлический лист, который может обладать разными размерами. Конечно, чем большую площадь он собой покрывает, тем больше безопасность. К одному из краев подключена катанка молниезащита такая нужна, также как и в предыдущих случаях, для того, чтобы увести сильнейший разряд молнии вглубь земли. Подобный случай можно встретить в молниезащита частного дома.
Как правило, использование соответствующих приспособлений позволяет сократить вероятность нанесения серьезного ущерба ударами молний на 98%. Однако для того, чтобы устройства в полной мере обеспечивали безопасность, они должны быть правильно установлены. Для этого нужно тщательно спланировать монтаж молниезащиты и надежно закрепить ее на крыше строения.

Также рекомендуем к прочтению установка молниеотвода. 

About Author


admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о