Заземление кровли из профнастила

Молниезащита металлической кровли

Здания с металлической кровлей являются едва ли не самыми распространенными, если касаться варианта покрытия. К ним относятся профнастил (профилированный лист), металлочерепица, фальцевая или плоская кровля из рулонной или листовой стали. Молниезащита таких крыш имеет свои особенности.

Нормы и правила устройства молниезащиты металлической кровли

Многие считают металлическую кровлю саму по себе достаточной молниезащитой и не понимают, почему нередко контролирующие органы требуют дополнительно использовать тросовые и штыревые молниеприемники. Но эти требования вполне обоснованы. Действительно, «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (РД 34.21.122-87) требует использовать металлическую кровлю как молниеприемник:

«На зданиях и сооружениях с металлической кровлей в качестве молниеприемника должна использоваться сама кровля. При этом все выступающие неметаллические элементы должны быть оборудованы молниеприемниками, присоединенными к металлу кровли, а также соблюдены требования п.2.6» (п. 2.11).

Но нельзя считать, что эти меры обеспечивают полную защиту. Для того, чтобы быть эффективной в качестве молниеприемника, кровля должна действительно обеспечивать весьма надежный электроконтакт по всей своей поверхности. Обращаемся к инструкции:

«Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполняться, как правило, сваркой, а при недопустимости огневых работ разрешается выполнение болтовых соединений с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозового сезона» (п. 3.4).

Из этого следует, что при стыковке металлических или металлочерепичных листов необходимо обеспечивать электрическую связь определенной нормы (нормируемую).

Кроме того, следует постоянно контролировать переходное сопротивление креплений и не допускать, чтобы его величина превысила 0,05 Ом. На практике эта задача трудновыполнима, вследствие чего металлическая кровля нередко оказывается изолированной от земли. В результате даже в отсутствии грозы в материале кровли происходит накопление атмосферного электричества, способного вызвать искру и спровоцировать возгорание рубероида.

Это приводит нас к следующему аспекту обеспечения безопасности металлической кровли, служащей в качестве молниеприемника, — креплению к стропилам. РД 34.21.122-87 не содержит требований к безопасности прикрепления кровли из металла к стропилам из сгораемых материалов.

В нынешнее время по экономическим причинам популярной практикой является укладка металлических либо металлочерепичных листов на слой рубероида либо прямо на деревянную обрешетку. Но из накопленной статистики известно, что прямое попадание молнии в металлическую крышу может привести к возгоранию в случае, если использована деревянная система стропил, вследствие превышения температуры воспламенения древесины. При использовании же рубероида прямой удар молнии, как показывает опыт, приводят к сильному оплавлению и возгоранию изоляционного материала, что становится причиной пожаров.

На основе вышеизложенного можно сделать следующий вывод:

Металлическая кровля в самом деле может считаться достаточной в качестве молниеприемника только при соблюдении ряда требований:

• надежное соединение стыкуемых листов
• стабильная электрическая связь между листами
• несгораемые материалы стропил

В случае отсутствия возможности выполнить данные требования рекомендуется заземление металлической кровли и оборудование зданий тросовыми либо стержневыми молниеприемниками.

Толщина металла кровли

Еще один важный параметр, который влияет на использование кровли в качестве естественного молниеприемника. В таблице ниже указана минимальная толщина в зависимости от материала металла.

Для защиты металической кровли из листов толщиной менее t от повреждения и прожога на крышу дополнительно накладывается сетка с дополнительными молниеприемниками небольшой высоты, которая выбирается в зависимости от шага ячеек сетки.

Эти молниеприемники малого превышения могут быть выполнены из того же проводника, который используется в качестве сетки.

Крепеж (элементы крепления и соединения)

В качестве крепежа на металлических кровлях используются такие элементы, как:

• держатели проводника
• компенсаторы удлинения и мостовые опоры
• клеммы, зажимы и соединители

Для обустройства молниеприемной сетки могут быть, например, такие варианты держателей с клеящимся основанием, мостовых опор, компенсаторов и клемм.

У производителей очень большой выбор разнообразных фальцевых клемм для крепеления проводников на металлической кровле: для стоячего фальца в плоском и скругленном исполнении, для трапецеидальных кровельных листов, типа «бочонок» для продольного и поперечного монтажа, с возможностью подключения двух проводников и т.д.

Купить комплектующие РФ и зарубежных производителей для любого типа кровли можно в нашем Интернет-магазине: более 1.500 позиций молниеприемного оборудования, крепежей и соединительных элементов.

Цены на кровельные элементы молниезащиты

• Что такое молниезащита?
• Громоотвод
• Молниеотвод
• Молниеприемник
• Токоотвод
• Заземление
• Устройства защиты от перенапряжений
• Активная система молниезащиты
• Зонная концепция молниезащиты
• Система уравнивания потенциалов

Адрес объекта: Московская обл., Солнечногорский район, дер. Радумля.

Вид работ: Проектирование системы молниезащиты промышленного здания.

Комплектующие: производства фирмы OBO Bettermann.

Выбор системы молниезащиты: Молниезащиту всего здания выполнить по III категории в виде молниеприемной сетки из горячеоцинкованного проводника Rd8 с шагом ячейки 12х12 м. Молниеприемный проводник уложить поверх кровельного покрытия на держатели для мягкой кровли из пластика с бетонным утяжелением. Обеспечить дополнительную защиту оборудования на нижнем уровне кровли установкой многократного стержневого молниеотвода, состоящего из стержневых молниеприемников. В качестве молниеприемника использовать стальной горячеоцинкованный прут Rd16 длиной 2000 мм.

Адрес объекта: Московская обл., г. Домодедово, трасса М4-Дон

Вид работ: Изготовление и монтаж системы внешней молниезащиты.

Комплектующие: производство фирмы J.Propster.

Состав комплекта: молниепримная сетка из проводника Rd8, 50 кв.мм, СГЦ; алюминиевые молниеприемные стержни Rd16 L=2000 мм; универсальные соединители Rd8-10/Rd8-10, СГЦ; промежуточные соединители Rd8-10/Rd16, Al; стеновые держатели Rd8-10, СГЦ; клеммы конечные, СГЦ; пластиковые держатели на плоской кровле с крышкой (с бетоном) для оцинкованного проводника Rd8; изолированные штанги d=16 L=500 мм.

Адрес объекта: Московская обл., Новорижское шоссе, коттеджный поселок

Вид работ: изготовление и монтаж системы внешней молниезащиты.

Комплектующие производства фирмы Dehn.

Спецификация: проводники Rd8 из оцинкованной стали, медные проводники Rd8, медные держатели Rd8-10 (в т.ч. коньковые), соединители универсальные Rd8-10 из оцинкованной стали, клемма-держатели Rd8-10 из меди и нержавеющей стали, медные фальцевые клемма Rd8-10, биметаллические промежуточные соединители Rd8-10/Rd8-10, лента и хомуты крепления ленты на водосток из меди.

Адрес объекта: Московская обл., поселок Икша

Вид работ: Проектирование и монтаж систем внешней молниезащиты, заземления и уравнивания потенциалов.

Комплектующие: B-S-Technic, Citel.

Внешняя молниезащита: молниеприемные стержни из меди, медный проводник общей длиной 250 м, кровельные и фасадные держатели, соединительные элементы.

Внутренняя молниезащита: Разрядник DUT250VG-300/G TNC, производство CITEL GmbH.

Заземление: стержни заземления из оцинкованной стали Rd20 12 шт. с наконечниками, стальная полоса Fl30 общей длиной 65 м, крестовые соединители.

Адрес объекта: Московская обл., Пушкинский район, Ярославкое шоссе, коттеджный поселок

Вид работ: Проектирование и монтаж системы внешней молниезащиты и заземления.

Комплектующие производства фирмы Dehn.

Состав комплекта молниезащиты сооружения: проводник Rd8, 50 кв.мм, медь; хомут Rd8-10 трубный; молниеприемные стержни Rd16 L=3000 мм, медь; стержни заземления Rd20 L=1500 мм, СГЦ; полоса Fl30 25х4 (50 м), оцинкованная сталь; разрядник DUT250VG-300/G TNC, CITEL GmbH.

Адрес объекта: Московская обл., Ногинский район.

Вид работ: производство и монтаж системы внешней молниезащиты и заземления.

Комплектующие: J. Propster.

Внешняя молниезащита: На плоской кровле защищаемого здания уложена молниеприемная сетка с шагом ячейки 10 х10 м. Зенитные фонари защищены посредством установки на них молниеприемных стержней длиной 2000 мм и диаметром 16 мм в количестве девяти штук.

Токоотводы: Проложены в «пироге» фасадов здания в количестве 16 штук. Для токоотводов использован проводник из оцинкованной стали в ПВХ-оболочке диаметром 10 мм.

Заземление: Выполнено в виде кольцевого контура c горизонтальным заземлителем в виде оцинкованной полосы 40х4 мм и глубинными стерженями заземления Rd20 длиной L 2х1500 мм.

Комплект заземления OBO Bettermann

Производитель молниезащиты и заземления из Германии представил на рынке РФ новинку — готовый комплект модульно-штыревого заземления на основе оцинкованных стержней диаметром 20 мм.

Молниезащита дома с металлической крышей

Издавна сверкание молний и грохот грома во время грозы вызывали безотчетный страх у человека. Позже люди поняли, что опасность представляет не сам гром, а молния, которая может попадать в строения, высокие деревья и даже в людей и животных.

От ударов молнии часто возникали пожары, уничтожавшие целые поселения и оставлявшие жителей без крова над головой. Поэтому очень важно сделать все возможное, чтобы защитить жилье от попадания молнии и его последствий.

Оглавление статьи (нажмите, чтобы открыть)

Необходима ли молниезащита металлической крыши?

Уже более столетия для покрытия крыш жилых зданий чаще всего используется металл. Это и традиционные фальцевые кровли из листовой стали и меди, и крыши из металлочерепицы или профнастила.

Хотя сам металл кровельного покрытия не горит, в большинстве случаев он укладывается на деревянные конструкции обрешетки и горючие изоляционные покрытия. Именно они обычно являются источником возгорания, поскольку при ударе молнии в металлическом покрытии кровли возникают оплавления и прожоги, вызванные огромной температурой грозового разряда. Поэтому, как только люди поняли природу молнии, они начали устанавливать на высоких зданиях громоотводы с целью защитить их от ударов стихии.

Первые молниеотводы представляли собой высоко поднятые на специальных мачтах металлические стержни, которые во время сильной грозы притягивали разряды молнии. Именно поэтому молниезащита металлической крыши с помощью молниеотвода сразу превращает ваш дом в объект возможной атаки, подвергая опасности не только вас, но и ваших соседей.

Принимая решение о необходимости устройства молниезащиты, нужно прежде изучить высотность окружающей застройки. Если рядом с вами есть доминирующие объекты, например, высокие здания, водонапорные башни или магистральные опоры линии электропередач, с установкой молниеотвода лучше не торопиться.

В этом случае лучше выполнить заземление металлической крыши. Для этого металлические листы кровельного покрытия надежно соединяют между собой и со всеми металлическими конструкциями, расположенными на крыше и присоединяют их к сети заземления.

Электрики называют это системой уравнивания потенциалов. Во время грозы (при близких разрядах молнии) в наэлектризованном воздухе возникают огромные перенапряжения, которые могут привести к возникновению электрических разрядов между различными деталями кровли. Заземление железной крыши защитит здание и от возникновения внутри дома шаговых напряжений с большой разницей потенциалов.

Установка молниеотвода

Если же ваш дом не защищают соседние боле высокие строения, об его молниезащите придется позаботится самому.

Большая часть специалистов считает наиболее оптимальной установку молниеотвода рядом с домом на некотором расстоянии от него. Обезопасив здание от прямого попадания грозового разряда, он, при этом, не станет причиной возникновения внутри дома опасных перенапряжений.

Если рядом с домом есть высокое дерево, молниеотвод можно установить прямо на нем. Для этого на длинном шесте закрепляют металлический прут таким образом, чтобы его конец был выше кроны дерева.

Для установки молниеотвода можно использовать и мачту, на которой установлена телевизионная антенна. Если же такой возможности нет, молниеотводы устанавливают прямо на крыше здания. Их можно разместить как на фронтонах, так и на дымовой трубе дома.

В последние годы появились современные системы так называемой «активной молниезащиты». В них, вместо обычных стержневых молниеприемников, устанавливаются специальные устройства, посылающие навстречу молнии мощный электрический разряд, принимающий на себя всю силу ее удара.

Различные виды молниезащиты зданий

Из курса школьной физики известно, что зона защиты молниеприемника представляет собой конус, внутри которого должен находится защищаемый объект. Из этого вытекает, что чем выше будет молниеотвод, тем больше будет объем защищенного пространства.

Высота молниеотвода должна быть приблизительно равна длине здания, умноженной на три. Часто, если здание имеет большие размеры, установить молниеотвод необходимой высоты очень сложно и трудоемко. В таких случаях используют другие виды молниеприемников. Кроме стержневого, молниеприемники бывают сетчатого и тросового типов.

При установке молниеприемника любого вида, устройство системы уравнивания потенциалов и заземление в частном доме крыши являются обязательными.

Устройство внешней молниезащиты жилого дома

Основными элементами системы молниезащиты являются молниеприемник, токоотвод и заземлитель.

Самый обычный молниеприемник представляет собой стальной стержень, сечением не менее 100 мм² и длинной до 1,5-2,0 м. Обычно для этой цели используют стальной прут диаметром 12 мм.

Токоотводом соединяют молниеприемник с контуром заземления. Уже из самого его названия понятно, что он предназначен для отвода грозового разряда в землю. Толщина токоотвода должна быть не менее 6 мм, поскольку сила тока грозового разряда может достигать 200 тысяч ампер! К токоотводу присоединяется и заземление металлической крыши.

Контур заземления состоит из нескольких электродов, погруженных в землю и соединенных между собой. Выбор его конструкции зависит от характеристик грунта в месте постройки дома.

Соединение всех деталей системы молниезащиты между собой должно быть очень надежным. На рисунке показаны различные способы соединения между собой различных ее элементов.

Контур заземления выполняется на расстоянии 1,5-2,0 м от стены здания со стороны, противоположной входу в дом. Для этого отрывается траншея, глубиной не менее 0,5 м. На дно траншеи на глубину 2-3 м забиваются электроды заземления из стальных уголков или отрезков металлических труб.

Площадь поверхности электродов заземления должна быть как можно большей. Так, стальной уголок должен быть размером не менее 50х50 мм. Чем больше будет площадь соприкосновения металла с землей, тем меньшим будет сопротивление растекания контура заземления и выше его эффективность.

Количество электродов зависит от электрического сопротивления грунта и эго влажности. В очень сухую погоду землю в районе расположения контура заземления рекомендуется увлажнять. Между собой электроды соединяются заземлителем из стали, сечением не менее 150 мм². Чаще всего для этой цели используют стальную полосу, сечением 40х4 или прут диаметром 16 мм.

Во влажных грунтах с высокой электропроводимостью допускается не устанавливать электроды заземления. В этом случае в грунт укладывается только горизонтальный заземлитель. Для увеличения проводимости грунта в зоне контура заземления иногда выполняют шурфы и насыпают в них селитру или соль.

На рисунке показано подключение системы молниезащиты к контуру заземления.

Соединения между элементами контура заземления выполняются с помощью электросварки, причем окрашиваются только места сварных соединений.

Полезная статья? Сохраните ее в соцсетях, чтобы не потерять ссылку!

Как сделать заземление и молниезащиту крыши своими руками

Здание любого эксплуатационного характера (офисное, промышленное или жилое) может принять молниеносный электрический разряд. Последствия как прямого попадания разряда, так и импульсного воздействия на сооружение крайне неблагоприятны. Монтаж молниезащиты позволит уберечь здание от последствий таких угроз.

Дополнительным методом защиты, который гарантирует отвод удара молнии от кровли строения в громоотвод, выступает заземление крыши частного дома.

Преимущества заземленной кровли

Несмотря на некоторые отличия в назначении системы молниезащиты и устройства заземления, обоснование необходимости монтажа одно — обеспечение надлежащего уровня электрической и пожарной безопасности объекта.

Зачастую производится заземление крыши именно из металлочерепицы. Обоснована необходимость организации таких работ следующими аспектами:

1. За счет конструктивной многослойности металлочерепица выступает в роли конденсатора. Устройство способствует накоплению статического электричества.
2. Гидроизоляция листов. Под кровельные листы такого материала применяют рубероид или толь. Гидроизоляционные материалы изолируют металлическую кровлю от земли, являясь диалектиками.

Совокупность вышепредставленных факторов способствует концентрации на скатах электрического заряда. Последствиями от сосредоточения заряженных частиц в зависимости от их величины могут быть следующие аварийные ситуации:

1. Пожар. Все зависит от конструкции здания. Если в конструктивных частях дома используются дополнительные металлические элементы, между этими частями и крышей возникнет высокий показатель температуры электрической дуги. Такой высокотемпературный вид электрического разряда может привести к возгоранию посредством возникновения искры.
2. Поражение током человека. Например: произошел «пробой фазы», в это время люди работают на строительных лесах рядом с крышей. При одновременном касании железного листа кровли и лесов бьет током. Величина удара может достигать 100 Вольт — такой показатель опасен для человека.
3. Различные сбои в работе электрооборудования. Частой причиной преждевременного эксплуатационного изнашивания приборов выступает влияние импульсного перенапряжения на их компоненты.

Любой владелец в состоянии предотвратить большинство аварийных ситуаций, стоит лишь организовать защитную систему своему дому.

Важно! Не стоит заземление крыши делать своими руками. Далеко не все параметры большинства магистральных сетей соответствуют стандартизации современных правил прокладки электросетей. Специалист знаком с этим моментом, посредством специальных расчетов и анализа структурных соответствий электрик сможет оптимизировать параметры молниеприемника, токоотвода и заземлителя.

В зависимости от эксплуатационных характеристик здания и его конструктивных особенностей подбирается наиболее подходящий вариант монтажа заземляющего устройства.

Виды заземления: внешняя и внутренняя система

Заземление крыши с учетом организованной в доме внутренней системы защиты обособляет качественный результат устройства заземления любого объекта. Внутренняя система защиты сложнее в организации по сравнению с внешней.

Все смонтированные разрядные устройства электрических сетей дома, которые применяются для ограничения уровня напряжения, выступают основой внутренней заземляющей системы объекта.

Обратите внимание! При отсутствии молниеотводов и внутренней защиты дома во время грозы стоит отключать всю технику от электрического питания. Особенно актуальна такая рекомендация, когда разница по времени между громом и молнией составляет 10 секунд.

Основная задача внешней системы заземляющего устройства кровли заключается в разрядке статического электричества. Реализуются заземление крыши и молниезащита металлической кровли в строгом соответствии со всеми профильными правилами устройства и монтажа таких систем.

Основные этапы производства:

1. Выбор элементов системы: понадобятся токоотвод, молниеприемник и заземлитель. Дополнительные материалы: хомуты, скобы, сварочный аппарат.
2. Соединение токоотвода со стержневым молниеприемником. Молниеприемник должен быть организован из железной проволоки с достаточным сечением.
3. Производство заземлителя. Используется металлическая полоса. Оптимально подойдет стальной прут.
4. Соединение всех частей конструкции. Можно выполнить как при помощи сварки, так и применив металлические хомуты, закрепленные на гайки и болты.

Обратите внимание! Высота расположения оборудования зависит от того, на каком расстоянии защитный угол будет равен 70°.

Все крыши из металлочерепицы укладываются на деревянную обрешетку. Если заземление крыши выполняется профессионалом, и этот факт специалист учтет при выборе метода молниезащиты (активный, пассивный).

Вся конфигурация элементов защитных систем определяется на этапе их проектирования. Большое внимание уделяется выбору типа молниеприемников.

Активные и пассивные молниеприемники: принцип действия

На сегодняшний момент молниезащита и заземление крыши реализуются при помощи монтажа как активных, так и пассивных принимающих элементов.

Принцип действия молниеприемников:

1. Активные элементы. Молниезащита реализуется посредством перехватывания электрического разряда молнии. Молниеприемник ионизирует воздух в радиусе 100 метров.
2. Пассивные элементы. Более традиционная схема молниезащиты. Молниеотвод подавляет заряд, этот потенциал проходит через токоотвод к заземлителю, после чего — в землю.

Одним из основных моментов, на который необходимо уделить внимание при подготовке к производству защитных работ, выступает структурный выбор оборудования молниезащиты.

Важно! Монтаж молниезащиты с активными приемниками обойдется значительно дороже, чем установка пассивной защиты.

Из чего состоит молниеотвод: принцип и практические рекомендации его монтажа

К основным элементам системы молниезащиты относят:

• молниеприемник;
• токоотвод;
• заземлитель.

Молниеприемник выполняет функцию проводника. Монтируется на самой высокой точке сооружения. Аргументировано такое расположение большей вероятностью попадания в него молнии.

Обратите внимание! Если здание не простой конструкции, при наличии сложных архитектурных особенностей целесообразно монтировать два и больше подобных принимающих устройств.

В роли молниеприемников могут выступать такие конструкции:

1. Стальной трос. Вдоль пересечения двух скатов монтируют две опоры. На них натягивается трос. Высотой опоры должны быть приблизительно 2 метра. В случае применения поддерживающих сооружений из металла их изолируют от троса.
2. Защитная сетка. Монтируется тоже на пересечении скатов крыши. Оптимально подойдет для черепичной кровли.
3. Металлический штырь. Такой стержень должен иметь площадь сечения не меньше 100 мм², длина — 0,2 – 1,5 м. Молниезащита и заземление крыши из профнастила зачастую реализуются посредством выбора такой конструкции молниеприемника, как металлический штырь.

После выбора конструкции принимающего элемента его следует подключить к токоотводу.

Важно! Любой вид молниеприемника должен обязательно контактировать со всеми частями верхнего покрытия здания.

Передача заряда молнии от приемника к заземлителю реализуется благодаря токоотводу. В роли такой магистрали выступает металлическая проволока, приваренная к принимающему элементу. Толщиной проволока должна быть свыше 6 мм. Токоотвод пускают по стене к контуру заземления. По длине такой элемент молниезащиты должен быть коротким, насколько это возможно.

Обратите внимание! Запрещается переламывать проволоку. При изгибе токоотвода на местах перелома возникнет искровой заряд, который может стать причиной пожара. Не следует близко располагать токоотвод к дверным и оконным проемам при его спуске.

Немалозначимым элементом такой системы защиты здания выступает и заземлитель. Посредством заземления молниезащиты реализуется надежное соединение земли с токоотводом. Конструкция заземления, наиболее зарекомендовавшая себя на практике, представляется в виде нескольких связанных электродов, забитых в грунт.

Важно! Располагать заземлитель нужно не ближе одного метра от стен здания. Расстояние от пешеходных тропинок, дверных и оконных проемов до заземлителя должно быть свыше пяти метров. Закапывать такой заземляющий контур нужно достаточно глубоко, глубина — не меньше двух метров.

Рекомендуется увлажнять заземляющее устройство в летний период, что связано с уменьшением электропроводимости сухой земли.

Основным параметром, определяющим качество смонтированного заземления крыши, выступает потенциал силы разряда, который защитная система может снять с кровли здания. Эффективность заземляющих устройств и всего комплекса молниезащиты зависит от профессионального подхода к электромонтажу такой системы.

Как защитить кровлю из профнастила от молнии

Молниезащита кровли является важным и необходимым элементом конструктива выполненной из металлического покрытия крыши деревянного дома. Если во время ненастья молния угодит в кровлю — а от такого явления никто не застрахован — вмиг могут вспыхнуть стропильная система и деревянная обрешетка.

Чтобы уберечь постройку от несчастного случая, можно самостоятельно соорудить относительно простую, проверенную временем систему, на протяжении нескольких веков служащую надежной защитой сооружений от природных электрических разрядов.

Молния и защита: исторические вехи

Осознание факта необходимости в защите от молнии пришло к человечеству тысячелетия тому назад. В наши дни упоминания о первых способах уберечься от грозы в виде тюленьих шкур или змеиной кожи вызывают лишь улыбку.

Еще в Древнем Египте от ударов молнии пытались оградить дворцы и храмы, используя первые громоотводы, предназначением аналогичные современным. Появление по-настоящему действенных системы молниезащиты датируется 18-19 веками.

Изобретателем молниеотвода принято считать Бенджамина Франклина, в 1752 году заметившего электрическую природу молнии в ходе опыта с воздушным змеем.

Приняв за основу разработки идею древнегреческих моряков, применявших для защиты суден от молнии закрепленные на мачтах мечи, продолжением которых служили спускающиеся в воду веревки большой длины, ученый создал более совершенную конструкцию устройства молниезащиты, актуальную доныне.

Независимо от Франклина единовременно с ним теория была подтверждена французом Далибаром на примере металлического стержня, улавливающего электричество от грозы.

Известно о сооружении 25 годами ранее русским научным деятелем Акинфием Демидовым Невьянской башни, увенчанной заземленным железным штырем, однако автор так и не запатентовал свое открытие.

Давние собратья современных молниеотводов, притягивающие природные разряды, являли собой стержни из металла, установленные на поднятых высоко мачтах.

В качестве мест установки первых молниеотводов выбирали наиболее высокие постройки в городах и поселках, чаще всего ими становились храмы, церкви, колокольни, а позднее и другие здания.

Систему из металлических проводников, соединенных с размещенными на кровле и заземленными стержнями, в 1880 году презентовал физик из Бельгии Меллсанс.

1986 год ознаменовался появлением активных молниеотводов. После ряда научных работ по изучению физических свойств молнии был представлен новый тип защиты от грозоразрядов с более сильной ионизацией за счет дополнительного применения электроприборов, которые не зависели от внешних источников энергии.

Когда необходим громоотвод?

Большинство электриков едины во мнении, что заземление покрытой металлом кровли — мероприятие обязательное. Корректное название такого процесса, в ходе которого все металлические части постройки присоединяют к заземляющему контуру — выполнение схемы уравнивания потенциалов.

Листы профнастила и все металлические конструкции кровли необходимо надежно соединить между собой и связать с сетью заземления.

Найти ответ на вопрос, нужен ли громоотвод, позволит определение опасности попадания молнии непосредственно в защищаемое строение.

Решающими факторами в данном случае являются высотность района, наличие доминирующего здания по соседству, угла накрытия, угла атаки от вышестоящего сооружения.

Молниезащита дома вовсе не обязательна при наличии вблизи высоких зданий, водонапорных башен, опор линий электропередач. А если надобности в молниезащитных приспособлениях нет, их установкой можно лишь усугубить действие поражающих факторов.

Элементы молниезащиты

Современное устройства защиты от молнии образуют 3 основные детали:

• молниеприемник (штырь , металлический трос, токопроводящая сеть) размещаемый в области вероятного контакта с лучом молнии и улавливающий разряд элемент. Обычно используют вертикально направленный заостренный штырь, возвышающийся над зданием на определенную высоту. Конструкцию вида «молниеприемник — мачта» размещают на стене либо фасаде, воздуховоде либо дымоходе при помощи специальных держателей;
• токовод (провод крупного сечения), передающий заряд заземляющему элементу. Типичное место его расположения — крыша, стены постройки. Элемент должен обладать достаточной толщиной, позволяющей переносить существенный нагрев вследствие прохождения токов значительной силы. Количество токоотводов всегда четное, от одного элемента их должно отходить не менее двух;
• заземлитель, являющий собой один или несколько проводников, помещенных в грунт. Призван направить ток от молнии в землю и защитить людей от высоких напряжений.

Виды молниеприемников

Стержневой

Простейший тип приемника молнии, выполняемый из 20-30 сантиметрового металлического стержня сечением 12 мм и более, подключенного за заземляющему контуру.

Молниезащиту металлической кровли промышленных зданий, в которых находятся в большом объеме легковоспламеняющиеся вещества, выполняют из нескольких таких элементов, не связанных друг с другом.

Тросовый

Такой улавливатель разряда молнии базируется на стальном тросе, закрепляемом на деревьях и проходящем над самой возвышенной точкой сооружения. К системе заземления трос, как правило, подсоединяют на торцах здания.

Молниеотвод для дома с приемником в виде троса получил название тросовой защиты. При высоте дома менее 10 метров достаточно заземления с одной стороны.

Сетчатый

Выполняется в виде аналогичной по форме сетке проволочной конструкции, состоящей из токоотводящих столбцов высотой до полуметра, подключенных к системе заземления.

Такие громоотводы своими руками несложно выполнить с применением стальной проволоки. Сечение выбирают не меньше 6 мм , формируя ячейки максимальным размером 6х6 м.

Установка молниезащиты

Вблизи вашей постройки с крышей из профлиста нет высоких зданий? Тогда следует разобраться в деталях, как сделать громоотвод в частном доме самостоятельно.

Специалисты рекомендуют обустраивать молниеотвод поблизости с домом, разместив его на некотором расстоянии — тогда защита убережет здание от природного разряда и обезопасит его от перенапряжений.

При наличии высокого дерева можно расположить молниеотвод на нем. Необходимо, чтобы стальной прут, прикрепленный к длинной жерди, возвышался над кронами растения.

Если имеется антенная мачта, она может служить местом установки молниеотвода, в противном случае его монтируют на кровле (фронтон , дымовая труба).

Монтаж молниезащиты и заземления показан на видео:

Для обустройства громоотвода в частном доме понадобятся молниеприемник (стержень из стали длиной 1,5-2 метра с площадью сечения от 100 м м² , подойдет 12 мм прут), токоотвод толщиной от 6 мм для связи приемника молнии с заземлителем и присоединения системы заземления кровли из профнастила.

Заземляющий контур выполняют из набора погруженных в землю и соединенных друг с другом электродов, располагая его на отдаленности 1,5- 2 м от противоположной входу стены дома. Конструкцию выбирают в зависимости от свойств грунта в местности расположения дома.

На дно траншеи глубиной от полуметра на 2-3 метра вглубь забивают заземляющие электроды в виде металлических труб или уголков размером от 50х50 мм, причем чем больше площадь поверхности электродов, тем эффективней система.

Для соединения электродов подходит стальная полоса 40х4 либо 16 мм прут. Элементы контура заземления соединяют посредством электросварки, окрашивая лишь сварные места.

Надежность системы молниезащиты зависит от качества соединения всех образующих ее элементов.

Заземление крыши в частном доме: своими руками, этапы монтажа

В первую очередь заземление крыши в частном доме делается для защиты от попадания в крышу грозового разряда. Разряд молнии представляет собой электрическую искру с огромными значениями потенциалов и токов. Разряд возникает между поверхностями, имеющими противоположный заряд. При этом не имеет значения, проводящая поверхность или нет. Расскажем в статье все этапы монтажа заземления, преимущества и недостатки разных видов.

Поскольку для крыш применяются такие материалы, как шифер, мягкая кровля, то их заземлению следует уделить не меньшее внимание, чем крышам, покрытым металлочерепицей или иными металлическими покрытиями. В сухую и жаркую погоду изолирующие покрытия на крыше способны накапливать значительный статический потенциал, поэтому существует высокая вероятность попадания молнии.

Виды молниезащиты для частных домов

Металлическая крыша не горит, но крепится на несущей конструкции из дерева, включая элементы гидро- и теплоизоляции, которые являются прекрасным горючим материалом. Попадание молнии в крышу дома чревато не ударом электрического тока, а возникшим пожаров в результате воздействия высокой температуры, которая всегда сопровождает грозовой разряд.

Для защиты от прямого попадания грозового разряда служат молниеотводы, которые соединяются с заземлением. Замечено, что молния при равных условиях, бьет в самые высокие предметы (например, одиночно стоящие деревья). Для увеличения вероятности попадания молнии в молниеприемник вместо крыши, последний должен быть выше максимальной точки строения на несколько метров. Основными элементами грозозащиты являются молниеприемник, соединительная шина – токоотвод и заземление.

Преимущественное распространение получили три вида молниеприемников:

• Штырь;
• Трос;
• Сетка. Читайте также статью: → «Разновидности систем заземления».

Монтаж штыревого молниеприемника

Исторически сложилось (ввиду простоты исполнения), что штыревой молниеприемник получил наибольшее распространение. Такой элемент грозозащиты изготавливается в виде прута из черного металла, который имеет диаметр 10-20 мм и длину около 2.5-3 м. Штырь молниеприемника закрепляют на выступающей части домостоения, в частности, на дымовой трубе, таким образом, чтобы он возвышался над ней не менее, чем на 1.5-2 м.

В том случае, когда крыша здания имеет значительную длину, устанавливают несколько молниеприемников, примерное расстояние между которыми должно составлять около 10 м. Штырь молниеотвода крепится к конструкции через изолирующие прокладки при помощи металлических скоб.

При установке нескольких молниеприемников, они соединяются между собой стальным проводом диаметром не менее 6 мм. В таком случае система молниезащиты становится комбинированной, поскольку представляет собой сочетание тросовой и штыревой систем.

Установка тросового молниеприемника

Чисто тросовая система заземления представляет собой металлический трос (провод), который протягивается вдоль верхней линии конька крыши по всей его длине на расстоянии 5-10 сантиметров от поверхности. Так же, как и при монтаже штыревого молниеотвода, необходимо применять изолирующие прокладки.

Тросовый молниеприемник

Прокладки устанавливаются с таким расчетом, чтобы при выпадении снега, трос молниеприемника не касался крыши (зимой ничего страшного в этом нет, поскольку грозы отсутствуют, но после наступления теплой погоды заземление придется ремонтировать). Тросовый молниеприемник предпочтителен в том случае, когда крыша здания имеет большое удлинение (отношение длины к ширине).

Применение для защиты сеточного молниеприемника

Молниеприемник в виде сетки выполняется на крышах зданий, имеющих большую площадь и возможность частой установки промежуточных креплений (крыши из металлочерепицы, промышленные здания). Сетчатый молниеотвод выполняется из металлических тросов, проложенных по всей поверхности в виде сетки со стороной ячейки 5-6 м. Как и отдельный трос, все элементы сетчатого молниеприемника не должны доходить до поверхности крыши 5-10 см учетом прогиба под тяжестью снежного покрова в зимнее время.

Пример выполнения фрагмента сеточного молниеприемника

Совет #1. В качестве изолирующих прокладок при монтаже заземления можно использовать бруски из плотного дерева, пропитанные водоотталкивающим составом.

Все элементы молниеприемников должны быть надежно соединены между собой для получения хорошего электрического контакта. В идеальном варианте это должна быть сварка, но поскольку при монтаже системы на крыше сваркой пользоваться невозможно, то применяют специальные стальные хомуты которые стягиваются посредством болтового соединения. Все соединения после монтажа обязательно покрываются слоем защитной битумной мастики для защиты от попадания влаги.

Соединение элементов заземления при помощи хомута, крепление токопровода к крыше.

Контур заземления: назначение и монтаж

Не менее важен для заземления крыши заземляющий контур. По вопросам устройства контура существует множество источников, однако все они базируются на Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выполнение заземляющего контура в соответствии с Правилами требует больших материальных и трудовых затрат. Не менее надежное, но не такое трудоемкой устройство можно сделать с минимальными материальными затратами.

На месте выполнения контура на грунте производится разметка и выкапывается траншея по форме будущего заземления. Ширина траншеи 0.3–0.5 м и глубина 0.4-0.8 м. В углах треугольника (в случае треугольного распределения заземлителей) или вдоль одной линии с равными промежутками в землю забиваются металлические штыри с таким условием, чтобы верхние концы возвышались над дном траншеи на 0.2 м. Выступающие концы соединяются между собой стальной полосой при помощи сварки. Расстояние между ближайшим заземлителем и стеной дома должно быть от 1 до 6 м.

Траншея для контура заземления.

Совет #2. Для того, чтобы штыри легче входили в грунт и не перекашивались при заглублении, нижние концы нужно заострить (например, болгаркой).

При выполнении контура заземления вместо штырей можно применить отрезки труб или уголка в соответствии с таблицей.

изделия

Токоотвод для соединения контура с молниеприемником

Молниеприемник и заземляющий контур соединяются между собой посредством токоотвода, который выполняется в виде стальной полосы или провода с диаметром 6 мм. Длина токоотвода должна быть, по возможности, минимальной, следовательно, расположение токоотвода и заземляющего контура должно быть определено заранее.

Каждый молниеприемник требует отдельного контура заземления. В случае сеточного или тросового исполнения обычно устанавливают два контура заземления на противоположных сторонах здания. При прокладке токоотвода по стене здания следует помнить, что расстояние от окон и дверей должно быть не менее 0.5 м. К стене из горючих материалов (дерево, ОСБ) токоотвод крепится через изолирующие прокладки толщиной 10-15 см.

Токоотвод крепится к элементам молниеприемника при помощи болтового соединения. Токоотвод между молниеприемником и заземляющим контуром можно выполнить из медного проводника в виде гибкого канатика общим сечением не менее 35 мм2. Стальные элементы в местах болтовых соединений с медным проводником не должны иметь цинкового покрытия во избежание образования гальванической пары и электрохимической коррозии элементов.

Совет #3. При выполнении заземления крыши дома нужно стараться обойтись минимальным количеством соединений, поскольку они являются «слабым звеном» в любой конструкции. Там, где это возможно, применяется сварка.

Важно! Никогда, ни при каких обстоятельствах, не выполняйте работы на крыше, особенно связанные с установкой и ремонтом заземления, при приближении грозы, особенно во время ее! Также нельзя находиться во время грозы вблизи элементов грозозащиты и заземления и касаться их.

Частые вопросы новичков

Вопрос №1. Можно ли использовать для крепления громоотводов рядом стоящие высокие деревья?

Да, можно, если высота громоотвода будет выше самой высокой точки крыши и расстояние от дерева до крыши не более нескольких метров.

Вопрос №2. Почему нельзя прокладывать отвод заземления параллельно существующим проводам электропроводки или различных коммуникаций?

При прохождении токов высоких значений в параллельных проводниках будет наводиться ЭДС самоиндукции, способная вывести из строя бытовые приборы.

Распространенные ошибки при монтаж заземления

Ошибки при монтаже заземления могут привести к катастрофическим последствиям, поэтому не следует пренебрегать рекомендациями специализированных источников и, тем более «изобретать велосипед». Ниже приведены самые распространенные ошибки:

• Подключение отвода заземления к арматуре здания. Никому не известно, каким образом строительная арматура контактирует с грунтом, на какую глубину уложены заземлители и, главное, отсутствует ли контакт арматуры с внутренними элементами в помещениях.
• Использование в качестве заземления водопровода или канализации. Во-первых, труба водопровода или канализации заполнена водой и имеет выход в помещение, во-вторых, трубопровод может быть разъеден коррозией на каком-либо своем участке или иметь непроводящую вставку (пластиковая, керамическая или асбестоцементная труба).
• Покрытие заземляющих электродов краской для защиты от коррозии. Очень часто для того, чтобы предотвратить разрушение заземляющих электродов, их окрашивают по всей длине, тем самым, покрывая изолирующим слоем. Красить нужно только те части электродов, которые расположены на уровне грунта и имеют сварные соединения.
• Выполнение заземлителя из листового металла. Листовой металл при своих достоинствах (большая площадь контакта) имеет свойство деформироваться, следовательно, под ним могут образовываться пустоты, которые сводят на нет преимущества. Кроме того, листовой материал сильно подвержен коррозии и с каждым годом эффективность заземления стремится к нулю. Такой вариант исполнения заземления был распространен во времена первых радиоприемников, когда для их работы кроме антенны требовалось еще и заземление. Токи заземления там ничтожны.
• Выполнение соединений элементов заземления алюминиевым проводом. Алюминиевый провод используется благодаря легкости и гибкости. На этом его преимущества заканчиваются. Среди всех проводящих материалов, используемых при работе с электроэнергией, он имеет наименьшую прочность и температуру плавления.
• Использование в качестве приемника грозовых разрядов и токоотвода элементов металлической крыши. Поскольку листы металлочерепицы не имеют между собой надежного электрического контакта, ток, проходящий через места соединений, вызовет их локальный разогрев вплоть до плавления металла и возгорания несущих конструкций.

Защита от молний кровли из профнастила

Кровля из металлопрофиля нуждается в таком дополнительном конструктивном элементе, как молниезащита. От удара молнии никто не застрахован, а его последствия могут быть катастрофическими вплоть до пожара, так как кровельный пирог состоит в числе прочего из системы строп и обрешетки из дерева. На этот случай существует проверенный метод, который уже несколько веков позволяет защитить здания от разрядов природного электричества.

История развития молниезащиты

Защищать храмы от ударов молнии научились еще в Древнем Египте. Первые громоотводы были похожи на современные принципом своего действия. В XVIII-XIX веках стали появляться более эффективные системы. В 1752 году Бенджамин Франклин, которому и приписывают изобретение громоотвода, обратил внимание на электрическую суть молнии, запуская воздушного змея. Позаимствовав способ моряков защищать корабль от стихии, укрепляя на мачте мечи с длинными веревками, спускающимися от них в воду, Бенджамин Франклин создал актуальную и в наше время современную систему молниезащиты.

Первые молниеотводы устанавливались в поселках и городах на самых высоких постройках – церквях, колокольнях и храмах, а потом и на других сооружениях. Бельгийский физик Меллсанс в 1880 году презентовал систему, состоящую из закрепленных на кровле и заземленных стержней, а также соединенных с ними проводников из металла. Спустя почти 100 лет появились активные молниеотводы. После более подробного изучения молний был представлен следующий тип грозозащиты, в котором применялись дополнительные приборы, увеличивающие ионизацию, но при этом исчезала зависимость от внешних источников питания.

Когда нужен громоотвод

Сегодня заземление кровли из профнастила или другого металлического материала считается большинством электриков обязательным мероприятием. Для этого выполняется схема уравнивания потенциалов – процесс, при котором к заземляющему контуру присоединяются все части конструкции, состоящие из металла. Это касается и листов профнастила, которые также нужно соединить с сетью заземления.

Решающими факторами, позволяющими определить практическую необходимость в громоотводе, являются:

• высокий риск попадания молнии непосредственно в сооружение;
• высотность района;
• наличие высокого строения рядом со зданием, которое нужно обезопасить.

При этом нахождение вблизи водонапорных башен, высоток, высоковольтных линий вовсе не делает молниезащиту дома необходимой. Напротив, установка приспособлений защиты от молнии может усугубить риск поражения. Уточнить необходимость в установке грозозащитных систем необходимо у специалистов.

Из чего состоит молниезащита

Устройства защиты от гроз включают 3 основных элемента:

• Улавливающий разряд молниеприемник. Размещается в месте вероятного удара и может быть представлен токопроводящей сетью, тросом или штырем. Конструкция крепится на дымоходе, фасаде, стене или воздуховоде на определенной высоте.
• Передающий разряд на элемент заземления токовод. Обычно располагается на стене или на крыше постройки, обладает достаточно крупным сечением. Толщина токовода должна обеспечивать ему устойчивость к существенному нагреву при прохождении сильного тока. Количество в системе – не менее двух, всегда четное число.
• Направляющий ток молнии в землю заземлитель. Представляет собой помещенный в грунт один или несколько проводников.

Виды молниеприемников

Как было сказано выше, существует несколько типов молниеприемников:

• Стержневой. Простейший элемент – металлический пруто длиной 20-30 см и от 12 мм диаметром. Используются группой в молниезащите промышленных объектов, на которых хранятся легковоспламеняющиеся вещества.
• Тросовый. Проходящий над самой высокой точкой здания или закрепляющийся на деревьях металлический трос, соединяющийся на торцах сооружения с системой заземления.
• Сетчатый. Проволочная конструкция в виде сетки с подключенными к заземлению токопроводящими столбцами высотой до полуметра.

Особенности монтажа молниезащиты

Изготовить молниеотвод самостоятельно для частного дома с кровлей из профнастила, при отсутствии рядом высотных зданий, можно из стального стержня, который сыграет роль молниеприемника, присоединив его токоотводом к заземлителю. Молниеприемник можно разместить на некотором расстоянии от жилья на высоком дереве или антенной мачте.

Соединенные в одну систему и погруженные в землю электроды послужат заземлителем. Материал конструкции выбирается в зависимости от особенностей грунта. В качестве токоотвода подойдет стальной прут. Соединить все элементы между собой можно с помощью сварки. От качества соединений зависит надежность молниезащиты.