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.
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.
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.
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:
- Сброс индуцированного грозой заряда коронным разрядом на остром конце молниеприемника. При этом напряжение электрического заряда, притягивающего молнию, снижается.
- 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 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.
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.
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.
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.
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.
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
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
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.
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.
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.
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:
- Устройство заземляющего контура, проверка соответствия его сопротивления нормативам.
- Монтаж молниеприемников: сетки, штыревой защиты, тросовых контуров и т.д.
- Крепление токопередающих линий.
- Подключение к заземлению.
Готовый комплекс проверяют на соответствие ГОСТ, при необходимости дорабатывают и настраивают.
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.
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.
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.
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.
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:
