Молниезащита дома. Виды и особенности. Необходимость

Молниезащита дома – специализированная система проводников, применяемая для отвода разрядов атмосферного электрического потенциала в грунт. Ее применение исключает повреждения строения и находящихся в нем электроприборов в случае удара молнии.

Зачем нужна молниезащита

Установлено, что атмосферное электричество может иметь потенциал до 10 млн кВ с током разряда 200 тыс.А. Это в тысячи раз превосходит показатели искусственно созданного электричества, которым пользуются люди. Разряд молнии, ударяющий в здание, несет большие разрушения. Он разбивает крыши, стены, кроме этого страдает имущество, которое находится внутри строения. Использование системы молниезащиты позволяет ей принимать разряд молнии на себя и безопасно отводить их разряды в землю, предотвращая разрушения и опасность для человека, животных, имущества.

Popadanie molnii

Появление в домах большого количества электротехники, в частности приборов беспроводной связи способствует увеличению вероятности притягивания молнии. Все этого объясняется физической особенностью электрических сил. Согласно мировой статистики каждый 5-й удар молнии в строения вызывает пожар. С целью предотвращения подобного итога многоэтажные дома согласно действующим правилам имеют в обязательном порядке молниезащиту. Она также не лишняя и в малоэтажных частных домах, для которых однако является необязательной. Хотя вероятность поражения строения молнией не так высока, но последствия от нее в разы превосходят затраты на установку и обслуживание молниезащиты.

Классификации сооружений по степени молниезащиты

Существуют определенные правила монтаж и выбора типа молниезащиты. Подобные системы разделяются на 4 класса по уровню надежности и обеспечиваемой безопасности.

Каждый из них имеет свое назначение:

1 класс – надежность 99% в основном используется на АЗС, складах боеприпасов, горючих химикатов и т.п.
2 класс – надежность 95-99%, применяется на промышленных объектах занятых опасным для окружающей среды производством.
3 класс – 90-95% жилые и торговые помещения.
4 класс – защита от 85% и выше, предназначены для установки на здания без электропроводки.

Для дома в первую очередь используется система 3 класса, но более предпочтительными являются 1 и 2-й класс защиты. Однако их установка не всегда является рентабельной.

Виды молниезащиты в зависимости от способа установки

Молниезащита дома в зависимости от того где устанавливается, может быть 2-х видов:

Внешней.
Внутренней.

Обе системы работают на защиту имущества и здоровья людей, но как понятно из названия их компоненты базируются на улице или непосредственно внутри дома. Уличная предотвращает прямое воздействие на здание, а внутренняя оберегает электросеть от разрядов, передаваемых по ЛЭП.

Внешняя система

Система состоит из 3-х компонентов. Это молниеприемник, токоотвод и заземление. В качестве молниеприемника обычно служит металлический стержень. Он изготавливается из стали, реже алюминия и меди. Токоотвод представляет собой проводник, позволяющий провести через себя весь ток заряда до заземления. Токоотвод рассчитан на большие токи, что позволяет ему сохранить целостность после отвода молнии. Заземление – это контур в виде шин погруженных в землю. По ним разряд рассеивается безопасно для людей и животных.

Molniezashchita 2

В зависимости от металла, используемого в контуре, сечение молниеприемника, токоотвода и заземления отличаются. В изделиях из стали сечение составляет соответственно 50, 50 и 80 мм². У меди 35, 15, 50 мм². В алюминиевых системах применяется молниеприемник 70 мм² и токоотвод 25 мм², отдельное заземления не используется, достаточно просто ввести в грунт токоотвод.

Для улавливания молнии в системах внешней молниезащиты могут применяться 3 типа молниеприемников:

Стержневые.
Тросовые.
Сетчатые.

Стержневой выглядит как высокий шпиль. В зависимости от высоты дома, особенностей рельефа местности и атмосферной активности в регионе его высота может составлять 1-20 м. Он устанавливается на крышу здания или рядом с ним. Стержень может использоваться для улавливания молнии на небольшой площади, но в большинстве случаев его охвата достаточно для защиты частного дома. Стержень может украшаться различными фигурами, поэтому внешне часто походит на архитектурное решение, а не молниеприемник.

Molniezashchita 3

Тросовый молниеприемник представляет собой трос натянутый поверх крыши на коротких кронштейнах. В отличие от стержневого, он обеспечивает большую площадь защиты. Им можно охватить вытянутые в длину здания. К каждому тросу системы присоединяется токоотвод, уходящий на общее или отдельное заземление. Такая молниезащита дома смотрится достаточно аккуратно, однако при неправильном проектировании она может способствовать задержке снега зимой. На тросах часто нависают ледяные сталактиты.

Molniezashchita 4

Молниеприемная сетка представляет собой сетку из металлических прутьев. Ее ячейка в зависимости от проекта может составить от 5х5 м до 20х20 м. Такое решение преимущественно выбирают для плоских крыш. Вариант рассчитан на дома с большой площадью кровли. Это, как правило, многоэтажные строения. К сетке подсоединяется молниеотвод, а к нему подключается заземление. Сама сетка крепится к крыше кронштейнами обычно на расстоянии 10 см.

Molniezashchita 5

Выбор в пользу того или иного молниеприемника зависит от типа кровли здания, его высоты. К примеру, сетка больше подходит для строений II и III категориям молниезащиты. Это строения, которые располагаются в местности со средней годовой продолжительностью гроз от 10 часов. Тросовые системы предназначены для защиты вытянутых построек. Стержневые, больше подходят для малых архитектурных сооружений.

Внутренняя система

Молниезащита дома данного типа предназначена для сохранения целостности имеющегося электрооборудования. Известно, что в большинстве случаев молния опасна не прямым попаданием в дом, а поражением линий электропередач. В таком случае ее токи передаются по линии и проникают в домашнюю сеть. Параметры напряжения в ней возрастают настолько, что перегорает все оборудование, подключенное к розеткам.

Popadanie molnii 2

Для предотвращения подобного исхода используются специализированные защитные приборы УЗИП. Устройство защиты от импульсных перенапряжений устанавливается в электрощит дома перед остальными приборами. Его задача заключается в автоматическом срабатывании при увеличении переходных перенапряжений. УЗИП срабатывает, отсекает домашнюю сеть и отводит разряд на заземление.

UZIP

Прибор является достаточно компактным, что позволяет устанавливать его в электрическом щите на DIN-рейку. Он располагается сразу после вводного автомата и электросчетчика. В зависимости от функционала и возможностей УЗИП распределяются на 3 класса. Устройства не являются взаимозаменяемыми. Обычно они применяются вместе. УЗИП первого класса устанавливается на вводе и обеспечивает защиту от рисков ущерба имуществу и вреда здоровью людей. Второй класс применяется для дополнительной защиты с целью предотвращения передачи на оборудование импульсов, которые не были убраны УЗИП 1. Устройство третьего класса используется исключительно для защиты сверхчувствительного оборудования, к примеру медицинских приборов. Оно устанавливается непосредственно перед потребителем.

Что такое активная молниезащита

Кроме традиционных молниеприемников также могут использоваться более прогрессивные современные устройства. Активная молниезащита дома представляет собой шпиль, оборудованный специальной головкой ионизатором, которая способна генерировать встречный поток электронов. Это способствует притягиванию молнии к молниеприемнику. Он принимает удары на себя и передает ток на гашение по молниеотводу.

aktivnaia sistema molniezashchity

На первый взгляд умышленное притягивание молнии неприемлемо, но использование такого молниеприемника дает более высокие гарантии. Устройство этого типа обеспечивает в 8 раз большую защиту, чем обычный пассивный шпиль такой же высоты.

Монтаж данной системы осуществляется проще и быстрее чем троса или сетки, которые обеспечивают защиту такой же площади. Однако, такая молниезащита дома служит сравнительно мало. Со временем она перестает справляться. Как следствие эффективная площадь защиты начинает снижаться. Это подтверждается рядом судебных исков к компаниям производителям активных молниеприемников.

Проблемы и обслуживание системы

Молниезащита дома изготавливается из металла. Все металлы подвержены коррозии. Последняя снижает эффективность передачи электрического тока. В частности, она создает на поверхности налет и окись, что препятствует контакту между соединяемыми элементами. Для долгосрочной защиты от молнии оптимально использовать для изготовления элементов молниезащиты алюминий, медь и нержавеющую сталь. Обычные черные металлы достаточно быстро теряют свои свойства.

Слабым элементом молниезащиты является контакт между соединяемыми элементами. Это связка молниеприемник и молниеотвод, а также молниеотвод и заземление. Для их соединения используются болты. Для предотвращения их коррозии применяются специальные защитные замазки. Они консервируют резьбовые соединения, предотвращая попадание воздуха и влаги. Это препятствует развитию коррозии. Эти соединения нуждаются в периодическом обслуживании. При появлении коррозии болты подлежат замене. При этом металл в месте затяжки требуется зачищать.