Як своїми руками зробити заземлення та блискавкозахист в приватному будинку

Заземлення та захист від блискавок заміського будинку і дачі

Зміст

Заземлення та захист від блискавок заміського будинку і дачі

як "зловити" блискавку

Відео: Громоотвод своїми руками, бюджетний варіант
Як і куди віддавати напругу
Відео: Як зробити захисне заземлення в приватному будинку на дачі своїми руками
"активний" метод захисту від блискавок і заземлення

Внутрішній захист
Додаткові заходи безпеки в будинку
Фото 1: Заземлення й устаткування будинку захистом від блискавок своїми руками

Подбати про те, щоб Ваш приватний або дачний будинок був обладнаний якісним заземленням і захистом від блискавок задумається далеко не кожен дачник і заміський житель.

Тут вже приказка починається на слова “поки грім не вдарить” підходить якнайкраще.

Тим часом, в заміському будинку власнику потрібно чітко усвідомлювати - в його власності не тільки корисні квадратні метри, але і будинок цілком, від підвалу до даху. А забезпечення безпеки і збереження будівлі в грозу - обов`язковий захід. Інакше саме краще і сучасна будівля в лічені хвилини може бути знищено.

Коротка теорія - про блискавки по науці

Блискавка - це іскра великого розміру і складній траєкторії. Інакше кажучи, це - гігантський електричний розряд, який відбувається в атмосфері під час грози і проявляється зовні у вигляді яскравого спалаху світла, яку супроводжують звукові гуркіт грому. У теплу пору року грози відбуваються досить часто, при цьому страшна блискавка своєю непередбачуваністю.

Коли і де вона виникне, передбачити неможливо. Тепловий же ефект в місці удару блискавки може досягати 25000-30000 ° С, тому розряд несе серйозну загрозу національній безпеці котеджу, меблів, техніки, а також здоров`я і життя людей. За статистикою, практично один з п`яти пожеж в котеджах походить від попадання блискавки.

При цьому розрізняють первинні (пожежі та руйнування конструкцій в результаті прямого попадання блискавки) і вторинні (поява в електромережі будинку електромагнітної індукції, скачки напруги і, як наслідок, вихід з ладу побутової та електронної апаратури) вражаючі фактори.

Пристрій, що встановлюється на будівлях і спорудах та служить для захисту від удару блискавки, називається блискавковідводом. Також поширена назва "громовідвід", Але воно некоректно, адже сам грім, то є звуковий ефект, небезпеки не несе. Завдання пристрої - зустріти блискавку і змінити її первісний напрямок так, щоб вона пішла в землю. Технічно система блискавкозахисту досить проста і складається з трьох частин.

Молніепріеміік безпосередньо ловить удар блискавки і передає її струмовідводу. Той йде під землю і віддає розряд розташованому на глибині заеемлітелю, який гасить його в товщі грунту.

як "зловити" блискавку

Головна складова системи - блискавкоприймач. У класичному вигляді він являє собою металевий стрижень круглого перетину довжиною від 250 мм і діаметром 10-18 мм, укріплений на двох дерев`яних підпорах. Можна також використовувати трубу з завареним торцем. Стрижневою молниеприемник простий, порівняно дешевий і при цьому надійний.

Відео: Громоотвод своїми руками, бюджетний варіант

Чим вище об`єкт, тим більша ймовірність ураження його блискавкою. Тому молниеприемник повинен знаходитися на даху на максимально можливій висоті, щоб він гарантовано міг "зловити" розряд. Однак цей пристрій важко вписати в архітектурний вигляд котеджу, в зв`язку з чим стрижень часто встановлюють на власній опорі поруч з будинком. Технічно різниці між цими варіантами немає - головне, щоб зона захисту приймача блискавок покривала весь будинок, включаючи димохідні труби, еркери та інші виступаючі елементи. Інакше доведеться чіпляти установку ще й до них.

Визначити зону захисту, а також необхідну висоту блискавкоприймача можна графічно, намалювавши вертикальний перетин котеджу (малюнок). При розрахунку використовують формулу r = 1,732 х h, де h - висота від найвищої точки будинку до вершини молниеприемника, а г - радіус захисного плями в підставі стержня. При цьому треба пам`ятати, що захищається простір в проекції має вигляд конуса. Інший варіант розрахунку - R = 1,2 х Н, де Н - висота приймача блискавок разом з будівлею, a R - радіус захисного плями на рівні грунту. Для котеджу наближеною до квадрату форми з простою двосхилим дахом без виступаючих частин зазвичай досить одного молниеприемника, якщо він встановлений над коником покрівлі.

Точний розрахунок висоти блискавкоприймача може призвести фахівець, який врахує такі показники, як частота освіти блискавок в даній місцевості, особливості розташування котеджу, його вогнестійкість, дахове покриття, характеристики грунту, а також фінансові можливості замовника.

Для одноповерхових будівель або котеджів з мансардним другим поверхом в якості блискавкоприймача можна використовувати металевий трос, натягнутий горизонтально уздовж коника на двох дерев`яних підпорах з припаяними до кінців струмовідводами. Інший варіант захисту - просторова сітка, яку виконують зі сталевої, алюмінієвої або мідного дроту діаметром 6-8 мм. Нею покривають всю покрівлю з кроком приблизно 6x6м, зміцнюючи на підпорах заввишки приблизно 5-7 см. Всі стики і перетину треба надійно з`єднувати.

Читайте також з рубрики благоустрій дачі: Оздоблення дачного будинку блок-хаусом своїми руками

Жорстко регламентованих вимог щодо використання того чи іншого молниеприемника немає, вибір за споживачем. Можна також комбінувати різні варіанти устройств.Рісунок 1: Зони захисту молниеприемников

На малюнку латинськими буквами позначені

h - висота від найвищої точки будинку до вершини молниеприемника
r - радіус захисного плями
- на підставі стержня
Н - висота блискавкоприймача разом з будівлею
R - радіус захисного плями на рівні грунту

цифрами:

Схема захисту від блискавок з двома штирьовими блискавкоприймачами
Схема захисту від блискавок з тросовим молніепріемніком
Схема захисту від блискавок з сітчастим молніепріемніком
Схема захисту від блискавок з активним молніепріемніком

Як і куди віддавати напругу

Струмовідводи зазвичай роблять з товстого сталевого дроту діаметром близько 6-ю мм. Їх спускають з даху до рівня грунту, закріплюючи скобами до стіни будинку, а потім занурюють у землю до заземлювача. З блискавкоприймачами струмовідводи з`єднують за допомогою пайки, зварювання або болтів, а з заземлювачем - зварюванням або паянням з твердим припоєм, причому площа з`єднання повинна бути приблизно в 2 рази більше перетину використовуваного дроту. При захисті дерев`яного будинку необхідно закріпити струмовідводи на відстані не ближче 150 мм від стін. Якщо ж будинок зведений з цегли, керамічних або газобетонних блоків і інших вогнестійких матеріалів, струмовідводи можна заховати в штроби або розташувати в тіні водостічних труб, щоб зробити їх малопомітними.

Кількість струмовідводів визначають виходячи з розмірів об`єкта, але на котедж площею 150-200 м² їх повинно бути як мінімум два, які перебувають на відстані від ю до 20 м одна від одної. Потрібно постаратися спроектувати систему блискавкозахисту так, щоб довжина кожного струмовідводу, тобто відстань від точки удару блискавки до землі, була якомога менше. У Струмовідвід не повинно бути петель і має бути мінімальна кількість поворотів, а краще і зовсім обійтися без них. Струмовідводи краще закріпити на стіні, протилежної входу в будинок, в різних кутах будівлі.

В якості заземлювача в сухому грунті можна використовувати два сталевих прута, забитих на глибину 2-3 м. Їх слід розташувати на відстані не менше 3 м один від одного і з`єднати під землею на глибині приблизно 0,5 м дротяної перемичкою, посередині якої припаяти токоотвод .

Також по темі: Вибираємо електро генератор для дачі - який краще?

У вологому грунті заземлювачі укладають горизонтально під землю на рівні 0,8-1,5 м. Для цього застосовують сталеві куточки або смуги шириною 40-50 мм і товщиною не менше 4 мм. Можна також використовувати труби з металу. Горизонтальний спосіб заземлення надійніший, і його можна рекомендувати при будь-якому типі грунтів. Заземлювачі потрібно розміщувати так, щоб вони досягали вологих шарів грунту, так що при розрахунку блискавкозахисною системи потрібно брати до уваги рівень грунтових вод. Врахуйте і те, що в теплу пору року верхній шар землі часто пересихає, що збільшує опір заземли-теля (воно не повинно перевищувати 10 Ом, цей параметр вимірюється фахівцями при монтажі), тому глибину розташування краще вибирати із запасом.

Від стіни будинку заземлитель повинен бути вилучений на відстань не менше 1 м. Якщо укласти його ближче, то буде небезпека виникнення пробою, при якому струм може замкнутися на внутрішні комунікації котеджу, причому не тільки на його електропроводку, а й на опалювальні або водопровідні труби. Звичайно, точний розрахунок всіх відстаней краще довірити фахівцеві. До речі, правильно виконане заземлення грає головну роль в зниженні негативного впливу вторинних факторів від попадання блискавок.

Відео: Як зробити захисне заземлення в приватному будинку на дачі своїми руками

Малюнок 2: Куди віддати напруга в схемі заземлення будинку

Металевий контур навколо будинку
Один глибокий штир
Три малих штиря
Фундамент з сіткою з арматури

місцеві умови

Визначення виду і характеристик блискавкозахисною системи значною мірою залежить від типу даху будівлі. Так, якщо поруч розташовані дерев`яний і металевий об`єкти, розряд "вибере" другий варіант. Це, однак, не означає, що неметалеві покрівельні матеріали самі по собі рятують від прямого попадання блискавки. Будинки з таким дахом також треба обов`язково захищати. Зробити це можна як за допомогою стрижнів, так і з використанням тросового або сітчастого штанги.

Існує думка, що металеві покриття, зокрема профнастил та металочерепиця, самі по собі грають роль громовідводу. Це не так - захист потрібна і таким котеджів, і в даному випадку фахівці рекомендують використовувати класичний стрижень. У той же час покрівля з металу може підвищити безпеку будинку, нівелюючи вторинні наслідки від попадання блискавок і запобігаючи скачки напруги в домашній мережі. Але для цього треба заземлити дахове покриття.

Якщо будинок знаходиться на височині, а також витягнуть вгору (тобто його висота перевищує довжину), то для нього потрібна посилена система блискавкозахисту, велика кількість приймачів блискавок і великі товщина або діаметр застосовуваних матеріалів. Потрібно враховувати і електричну провідність ґрунтів. Наприклад, ризик потрапляння блискавок в будівлі, що знаходяться поблизу водойми або в заболоченій місцевості, вище.

Дерева, що перевищують по висоті будинок і розташовані на відстані З`Ю м від котеджу, несуть небезпеку під час грози. Від прямого попадання блискавки вони можуть розколотися і завдати шкоди будовою. Тому по стовбуру самого ближнього до будинку дерева слід спустити дріт, яка виступає над кроною дерева на 20-30 см. Зверху її потрібно прикрутити джгутом до стовбура або гілок, а під землею приєднати до заземлювача. У разі планування ділянки "з нуля" потрібно врахувати цей фактор і посадити поруч з будинком низкорастущие, наприклад фруктові, дерева і чагарники. Більш високі в зрілому віці клени, тополі і т. Д. Краще винести до віддаленого периметру ділянки.

Також по темі: Вітрогенератор для дачі своїми руками

"активний" метод захисту від блискавок і заземлення

Описана вище конструкція блискавкозахисту існує вже понад два століття і отримала в останні

роки назва "пасивної". системи "активної" блискавкозахисту з`явилися три десятиліття тому. Також їх називають системами в попереджувальних стримерний емісією (скорочено - ESE, від англ. Early Streamer Emission).

По суті молниеприемник в них - той же стрижень, але зі спеціальним пристроєм - іонізатором, який при наближенні блискавки самостійно ініціює попереджуючий імпульс назустріч основному грозовому розряду. Тим самим "активний" молниеприемник орієнтує блискавку на себе і ніби перехоплює небезпечний розряд. Зона захисту у "активних" молниеприемников, за твердженням виробників, значно більше, ніж у класичних "пасивних" стрижнів. Крім того, що захищається простір в проекції має вигляд півсфери, за рахунок чого надійніше захищає виступаючі частини будівлі. Тому подібний захист від молнійпозволяет одним активним молніепріемніком захистити не тільки основний котедж, але і прилеглу територію. Простота пристрою, але при цьому досить стильний дизайн дозволяють йому вписатися в архітектуру будь-якого котеджу.

ефективність "активної" системи досі заперечується рядом фахівців, які висловлюють сумніви в тому, чи зможе вона на ділі "викликати вогонь на себе" і тим самим більш ефективно забезпечити будівлю. Проте, практика застосування та наявність нормативної бази для цих пристроїв в таких країнах, як Франція, Іспанія, Португалія, Казахстан, свідчать на їхню користь. У нашій країні це питання, як, втім, і багато інших, до сих пір не врегульоване. Відзначимо тільки, що на відміну від "пасивної", Яку можна зробити самостійно, монтаж "активної" блискавкозахисту потрібно доручати тільки фахівцям.

Внутрішній захист

Установка громовідводу, пристрій відразу декількох молниеприемников, правильний монтаж токоотводов і заземлювача багаторазово підвищують безпеку будови, але не дають стовідсоткової гарантії захисту від неприємностей. Правда, від прямих попадань розрядів блискавковідвід, швидше за все, захистить, але від так званих вторинних проявів - навряд чи. Адже при по стрибку блискавки в землю або будова в радіусі до 1-2 км від котеджу існує ризик перекидання до нього електричних розрядів з різних комунікацій, які можуть проводити струм.

Наприклад, по проводах, газойлі водопроводу і т. Д. Такі розряди можуть викликати різкі скачки напруги в домашній електромережі і, як наслідок, привести до виходу з ладу електрообладнання.

Крім того, дах будівлі часто оснащена телевізійними антенами та супутниковими "тарілками". Всі ці пристрої виступають над поверхнею покрівельного покриття і непогано залучають розряди блискавок.

Тому для гарантованого захисту електроніки і побутової техніки, що знаходиться всередині будівлі, поряд з зовнішньої важлива ще й внутрішній захист від блискавок. Для цього використовують так звані пристрої захисту від імпульсного перенапруження (ПЗІП), або обмежувачі напруги. Зовні вони схожі на пристрої захисного відключення (УЗО).

Існує кілька класів таких пристроїв залежно від ступеня пропонованої захисту: від наслідків прямого попадання розряду блискавки в систему блискавкозахисту, від віддалених ударів блискавки, від пікових напруг, що виникають в електромережі, від залишкових струмів і коливань. Всі ці захисні пристрої встановлюють в розподільному щитку за вступним автоматом або в подальшій розподільній коробці.

Додаткові заходи безпеки в будинку

Як би не був обладнаний котедж, запобіжні заходи зайвими не бувають. На час грози в будь-якому випадку рекомендується відключати всі побутові електроприлади, не користуватися звичайним телефоном або кабельним інтернетом, не стояти біля вікон і дверей і не торкатися водопровідних кранів.

Так ви вбережете себе і техніку від можливих проблем. Крім того, потрібно закрити вікна, щоб у приміщенні не було протягу (його наявність може залучити кульову блискавку). Камін при грозі топити також не слід, оскільки дим, що виходить з димохідної труби, має високу електропровідність і збільшує ймовірність попадання удару блискавки в неї.

На чому зупинити вибір?

Для виконання компонентів системи блискавкозахисту можна використовувати один з трьох видів матеріалів. Найкращими характеристиками володіє мідь, яка не втрачає якості при окисленні і може надійно виконувати свої функції до 30-50 років. Правда, і коштує мідна система досить дорого. Чорний метал порівняно дешевий і ефективний, але менш естетичний. При цьому схильний до корозії і, як наслідок, характеризується порівняно невеликим терміном служби (за даними статистики - до 5-10 років). Посередині між ними за ціною знаходиться оцинкована сталь. Матеріали з неї будуть досить довго "працювати", Радуючи привабливим зовнішнім виглядом. До речі, фарбування або покриття бітумом для запобігання появи іржі в даному випадку заборонені.

Компоненти захисної системи можна комбінувати - наприклад, зробити молниеприемник з міді, а токоотвод і заземлювач зі сталі, для економії. Важливо тільки забезпечити надійне з`єднання струмовідводу з молніепріемніком і щороку перевіряти його якість. А чи не рідше ніж раз на 5 років розкопувати і оглядати заземлитель і при необхідності замінювати його.