Електричний грозовий розряд здатний забрати людські життя і завдати серйозної шкоди будівлям. Улаштування блискавкозахисту приватного (заміського) будинку дозволяє забезпечити безпеку проживають в будинку людям та майну.
Сьогодні ймовірність попадання блискавки в житловий будинок помітно зросла через використання великої кількості електронної техніки, пристроїв, що використовують для передачі і отримання інформації ефірні канали - це пов'язано з особливостями електростатики. Слід зазначити два вражаючих фактора блискавки:
- Первинний. Пряме влучення грозового розряду в будівлю, в результаті чого виникають пошкодження, починається пожежа.
- Вторинний. Розряд блискавки відносно недалеко від будинку провокує появу електромагнітної індукції в електропроводці споруди, через що різко підвищується напруга. Стрибок напруги згубний для електронної техніки, що працює від мережі.
Щоб убезпечити споживачі електричного струму від вторинного вражаючого фактора, досить відключати їх від електроживлення на час грози. При цьому для захисту від первинного вражаючого фактора потрібен блискавковідвід - спеціальна система, що дозволяє вловлювати і гасити в грунті грозові розряди.
Критерії та види блискавкозахисту
Існує два типи захисту від впливу блискавки: зовнішня і внутрішня.
Внутрішній блискавкозахист полягає в установці ПЗІП (Пристрій захисту від імпульсних перенапруг) - спеціального пристрою, що захищає внутрішні електричні мережі від імпульсного перенапруження, викликаного електричним полем грозового розряду.
Зовнішній блискавкозахист підрозділяється на активну і пасивну:
- Пасивна система - це традиційний варіант, який включає в себе три базових частини: блискавкоприймач, токоотводящий елемент і заземлюючий контур. Грозовий розряд вловлюється і гаситься в землі.
- Активна система включає в себе іонізатор - пристрій підвищує концентрацію заряджених частинок в повітрі, завдяки чому провокує появу грозового розряду поблизу молниеприемника, який перехоплює заряд і відправляє в землю. До переваг активної системи відноситься збільшений радіус дії, який може досягати 95 метрів. Недоліком є висока вартість.
конструкція блискавкозахисту
Пасивний громовідвід може бути забезпечений прийомним елементом у вигляді стрижня або у вигляді сталевого троса (або спеціальної сітки), натягнутого над об'єктом, який потрібно захистити. Вибір залежить від конфігурації даху, від матеріалу покрівельного настилу і інших чинників.
Конструкція стрижневого блискавковідводу має на увазі установку на щоглі металевого штиря, з'єднаного з контуром заземлення металевою стрічкою або дротом. Зона дії такої системи відносно невелика - під захистом виявляється об'єкт (або його частина, або кілька об'єктів), що потрапляють в уявний конус з вершиною у верхній точці стрижневого блискавкоприймача і сторонами, розташованими під кутом 45 градусів до землі.
Верхня точка штиря повинна розташовуватися вище димохідної труби не менше ніж на 1 метр. Якщо на ділянці, де розташований будинок, ростуть дерева, висота яких перевищує висоту захищається споруди, кінець стрижневого блискавкоприймача повинен знаходитися мінімум на 0,5 метра вище верхівки найвищої дерева.
У конструкцію тросової блискавкозахисту входить кілька щогл, які з'єднані між собою дротом або металевою стрічкою, яка і виконує функцію штанги. Така установка дає можливість забезпечити більшу захисну зону.
Спеціальний молниеприемник годі й монтувати, якщо дахове покриття даху виконано з металу. До металевого настилу пред'являються певні вимоги: товщина металу не менше 4 мм, відсутність розривів, відсутність ізоляційного шару на поверхні (допускається забарвлення антикорозійним складом). Це повинно забезпечити тугоплавкость покрівлі при нагріванні від удару блискавки, в іншому випадку можуть спалахнути дерев'яні конструкції даху. Недоліком такого варіанту є велика товщина металевих листів - це ускладнює монтаж, в кілька разів збільшує вагу і вартість покриття.
Стрижневою і тросовий громовідвід можна змонтувати своїми руками, тому вони широко використовуються для забезпечення безпеки приватних і дачних будинків.
Технічні параметри токоотвода і заземлюючого контуру не залежать від конфігурації штанги. У будь-якому випадку токоотводящий елемент виконується з дроту або тонкого смугового металу, причому площа поперечного перерізу залежить від виду матеріалу - мінімальний показник для сталі - 50 мм 2. для міді 16 мм 2. для алюмінію 25 мм 2.
Заземлення являє собою прямий або трикутний контур з заглиблених в грунт мідних або сталевих стрижнів (куточків чи іншого металопрокату), з'єднаних привареним провідником з того ж матеріалу.
особливості монтажу
Монтаж блискавкозахисту на приватному будинку виконується за заздалегідь складеним проектом. В процесі проектування слід:
- вибрати конструкцію молниеприемника (зазвичай це стрижневий або тросовий варіант);
- визначити висоту установки стрижневого елемента, щоб будинок був повністю захищений або вибрати, виходячи з розміру даху, відповідне кількість щогл для тросового елемента;
- вибрати місце установки заземлюючого контуру (відстань до стін будинку - не менше 1 метра, до вхідної групи і доріжок - не менше 5 метрів, поблизу не повинна розташовуватися дитячий ігровий майданчик, місце для відпочинку і т.д.);
- розрахувати довжину струмопроводу від блискавкоприймача до далекого кінця заземлюючого контуру;
- підібрати матеріали для збірки конструкції.
Для виконання монтажних робіт потрібно використовувати лопату штикову, зварювальний апарат, пластикові кріплення для струмопроводу, а також молоток і електродриль разом з кріпленням.
На першому етапі готують траншею під заземлення - вона являє собою пряму лінію довжиною в три метри або контур у вигляді трикутника. У першому випадку електроди забивають в землю по кінцях траншеї, з'єднують їх стрічкою, профілем або прутом з того ж металу за допомогою зварювання. У другому випадку три електрода розташовуються в вершинах трикутника, їх також з'єднують перемичками.
Заземлюючий контур повинен бути розташований на глибині від 0,8 метра. Важливо встановити його на такому рівні, де грунт завжди залишається вологим. Якщо грунт пересихає на велику глибину, її потрібно постійно зволожувати. Піщаний грунт просочують розчином солі, щоб підвищити електропровідність.
Стрічку або провід токоотвода приварюють одним кінцем до блискавкоприймача, іншим - до заземлювача, причому токоотвод повинен пролягати по всій довжині перемички між електродами і кріпитися до неї зварюванням в декількох точках. Місця зварювання забарвлюють антикорозійною фарбою.
Струмовідвід не повинен торкатися стін будинку, його кріплять за допомогою спеціальних елементів з матеріалу, що не проводить струм. Якщо стіни і покрівельне покриття виконані з матеріалу, нестійкого до займання, проміжок між конструкціями і токоотводом повинен становити не менше 10 см.
Відмінності в технології монтажу стрижневий і тросової установки стосуються тільки облаштування штанги.
Монтаж тросового блискавковідводу
Молніепріемніком служить металевий трос, натягнутий горизонтально над коником, де встановлюється дві або чотири металеві щогли (відповідно до розміру даху), закріплені на дерев'яних брусах, щоб виключити контакт металу з покрівлею. До цих щоглах кріплять кінці натягнутого тросу, він не повинен провисати. До одного кінця троса за допомогою зварювання або болтового з'єднання прикріплюють токоотвод.
Якщо на даху є димохідна труба, навколо неї слід виконати кілька витків троса і прикріпити його кінці до вже змонтованому горизонтальному блискавкоприймача.
Для використання в якості блискавкоприймача тросової системи потрібен металевий неізольований провід (дріт) діаметром не менше 6 мм.
Монтаж стрижневого блискавковідводу
Стрижневою блискавкоприймач є металевий штир довжиною 30-160 см. Замість штиря допускається використовувати трубу, але в цьому випадку її верхній торець необхідно заварити, встановивши заглушку.
В якості опори для стрижневого блискавкоприймача можна використовувати:
- встановлену на землі високу щоглу;
- телевізійну антену;
- дерево, висота якого порівнянна або перевищує висоту будинку;
- станину для покрівлі.
До щоглі штир молниеприемника кріплять болтами або зварюванням (якщо станина металева). Потім монтується токоотвод.
По завершенні робіт перевіряють опір готового громовідводу. Необхідно упевнитися, що воно не перевищує 10 Ом.
Внутрішній захист будинку
Пасивна зовнішня захист, за умови правильного розрахунку і грамотного монтажу, оберігає будинок цілодобово і не потребує постійного контролю. Однак якщо грозовий розряд пройшов недалеко від будинку, але за межами дії громовідводу, і спровокував виникнення електромагнітної індукції, ваша електронна техніка може серйозно постраждати.
Щоб кожен раз перед відходом з будинку в теплий сезон року не відключати на випадок грози всю техніку, чутливу до перепадів напруги, рекомендується подбати про внутрішню захисту.
Пристрій захисту імпульсного перенапруження - готовий прилад, який приєднується до електромережі будинку. УЗИП монтують в розподільному щитку на вхідний провід. Моделі апаратного забезпечення розрізняються за ступенем захисту і, відповідно, вартості.
УЗИП на додаток до пасивної блискавкозахисту потрібен, щоб будинок разом з людьми і майном був у максимальній безпеці під час грози.
Захист і заземлення будинку
Грамотно виконане заземлення і грозозахист в приватному будинку - запорука безпеки. Якщо порушити технологію облаштування заземлюючого контуру, при попаданні блискавки в громовідвід можуть бути пошкоджені об'єкти, розташовані неподалік від заземлення, включаючи сам будинок.
Установка заземлення вимагає дотримання деяких правил:
- переважно монтувати контур з мідних або латунних елементів - вони стійкі до корозії;
- якщо використовується сталь - кожні 3-5 років необхідно перевіряти систему і міняти пошкоджені корозією електроди;
- довжину стрижня підбирають з урахуванням глибини промерзання грунту на ділянці - електрод повинен бути занурений на 20-25 см нижче цього рівня;
- для з'єднання стрижнів між собою застосовуйте дріт або стрічку з того ж металу, що і електроди;
- не можна накручувати дріт на верхню частину електродів - з'єднання елементів конструкції між собою виконують зварюванням або використовуючи з'єднувальні гільзи;
- вологість ґрунту в теплу пору року підтримують, поливаючи ділянку з заземлювачем разом з газоном і квітниками або облаштувавши спеціальний відвід водостічної труби.
Молніезазщітную систему перед кожним сезоном потрібно оглядати, перевіряючи надійність з'єднань. Болтові з'єднання зачищаються і підтягуються, зварні стики фарбуються антикорозійною фарбою для металу. Підземну частину повністю перевіряють і обслуговують раз в п'ять років.
Регулярний огляд і технічне обслуговування забезпечать надійне функціонування громовідводу протягом багатьох років.