Громоотвод: Громоотвод: расчет, проектирование и установка

Содержание

Громоотвод для дачи: как защитить дом от удара молнии :: Жилье :: РБК Недвижимость

Рассказываем, как защитить дома от попадания молнии и что для этого нужно

Фото: GeorgySar/shutterstock

В Москве во вторник, 7 июля, в результате сильной грозы молния ударила в шпиль Останкинской телебашни. Видео опубликовал один из очевидцев в соцсети Instagram. Повреждений и возгораний в результате случившегося не было обнаружено.

Рассказываем, как защитить дома от попадания молнии и что для этого нужно.

Что такое молниезащита

Молниезащита представляет собой специальный монтажный набор защиты и смягчения последствий удара молнии в дом. Он состоит из заземления — то, куда уходит разряд молнии, молниеприемника, который представляет собой толстый стальной штырь, и специального токопровода, по которому происходит мгновенное перемещение разряда до земли. Чем толще все элементы молниезащиты, тем она надежнее.

Зачем нужна молниезащита

Попадание молнии в дом может привести к серьезным последствиям. Оно может вызвать пожар и разрушение здания, короткое замыкание электропроводки, поломку бытовых электроприборов, а также травмы и даже гибель людей, находящихся в доме или рядом с ним.

Молния во время грозы в районе Останкино (Фото: Евгений Свечников/ТАСС)

Не существует определенной формулы, по которой можно оценить вероятность поражения вашего дома. Однако существенное влияние на это могут оказать такие факторы, как географическое расположение (высота или низменность), влажность воздуха, высота самого здания относительно соседских и наличие высоких деревьев в непосредственной близости. Нужно помнить о том, что притянуть молнию также могут вышки сотовой связи и антенны.

Какая бывает молниезащита

Молниезащита бывает двух видов: активная и пассивная. Первая обладает возможностью ионизации воздуха, за счет чего достигается наивысший защитный эффект. Ее редко устанавливают на обычных дачах из-за дороговизны оборудования. Вторая предназначена для смягчения последствий удара молнии для внутренних коммуникаций дома.

Элементы молниезащиты на крыше (Фото: boitano/shutterstock)

Установка молниезащиты

На самой высокой части крыши устанавливается толстый металлический стержень, к которому крепится стальная проволока толщиной не менее 6 мм и соединяется с заземлением. Чем толще все элементы молниезащиты, тем она надежнее.

Заземление делают из металлических штырей или уголков. Чем глубже их устанавливают, тем лучше. Затем их обваривают 40-миллиметровой металлической полосой. Заземление для громоотвода делается отдельно от контура заземления дома. В деревянных домах во избежание пожара устанавливать заземление необходимо на расстоянии с помощью специальных хомутов.

Молниеулавливатель (Фото: trairut noppakaew/shutterstock)

Каждый год нужно осматривать все части молниеотвода, проверять исправность соединений и креплений, менять поврежденные места и зачищать контакты.
Раз в пять лет работоспособность заземления и глубину коррозии необходимо проверять специальным прибором мегаомметром.

Автор

Елена Коннова

Громоотвод — фанфик по фэндому «Роулинг Джоан «Гарри Поттер»»

Набросок из нескольких строк, еще не ставший полноценным произведением
Например, «тут будет первая часть» или «я пока не написала, я с телефона».

Мнения о событиях или описания своей жизни, похожие на записи в личном дневнике

Не путать с «Мэри Сью» — они мало кому нравятся, но не нарушают правил.

Конкурс, мероприятие, флешмоб, объявление, обращение к читателям
Все это автору следовало бы оставить для других мест.

Подборка цитат, изречений, анекдотов, постов, логов, переводы песен
Текст состоит из скопированных кусков и не является фанфиком или статьей.

Если текст содержит исследование, основанное на цитатах, то он не нарушает правил.

Текст не на русском языке
Вставки на иностранном языке допустимы.

Список признаков или причин, плюсы и минусы, анкета персонажей
Перечисление чего-либо не является полноценным фанфиком, ориджиналом или статьей.

Часть работы со ссылкой на продолжение на другом сайте
Пример: Вот первая глава, остальное читайте по ссылке…

Нарушение в сносках работы

Если в работе задействованы персонажи, не достигшие возраста согласия, или она написана по мотивам недавних мировых трагедий, обратитесь в службу поддержки со ссылкой на текст и цитатой проблемного фрагмента.

Громоотвод | Физика

Проведем опыт. Прикоснемся наэлектризованной палочкой к гибкой металлической сетке с бумажными лепестками (сетке Кольбе). Если сетка образует плоскую поверхность, то заряд распределится по ее поверхности равномерно, и мы увидим, что все лепестки отклонятся на одинаковый угол (рис 18, а). Иначе распределится заряд, если сетку изогнуть. Мы увидим, что на вогнутых участках сетки лепестки опадут, а на выпуклых, наоборот, отклонятся сильнее (рис 18, б).

Этот и другие опыты показывают, что электрические заряды распределяются по поверхности проводника так, что электрическое поле оказывается сильнее на выступах проводника и слабее на его впадинах.

Особенно сильно электрическое поле вблизи металлического острия. На этом свойстве проводников основано действие громоотвода.

Громоотвод был изобретен в середине XVIII в Б. Франклином. Более правильное его название — молниеотвод, так как он предназначен для защиты зданий и других сооружений от ударов молнии, а не раскатов грома.

Подсчитано, что в атмосфере Земли каждую секунду происходит около 100 молний. Еще в древности было замечено, что ударяют они преимущественно в наиболее высокие объекты — столбы, вышки, деревья, а на равнинных местах могут поразить людей и животных. Поэтому никогда не следует укрываться от молнии под деревьями, а, оказавшись во время грозы на открытой местности, лучше всего лечь на землю или, по крайней мере, встать на колени и как можно ниже опустить голову.

На протяжении многих веков люди не понимали истинной природы молнии, считая ее удары проявлением воли богов. Так, например, когда персидский царь Ксеркс (IV в до н. э.) задумал поход против греков, то, чтобы предотвратить этот поход, его советник Артабан сказал ему «Взгляни, как Бог молниями своими всегда поражает крупных животных и не позволяет им становиться дерзкими, а существа меньших размеров не раздражают Его. И как молнии Его падают всегда на самые большие дома и самые высокие деревья. Так, очевидно, Он любит унижать все, что возносит себя».

На самом деле молния имеет электрическую природу и может быть объяснена на основе законов физики. Возникает она тогда, когда заряженные дождевые облака (тучи) создают настолько сильное электрическое поле, что разгоняемые этим полем свободные электроны (всегда имеющиеся в небольшом количестве в воздухе) ионизируют встречные молекулы, выбивая из них новые электроны. Освободившиеся электроны также разгоняются и ионизируют следующие молекулы и т. д. Возникает лавина заряженных частиц, образующая быстро удлиняющуюся светящуюся искру. При приближении этой искры к земле она прокладывает себе путь к области наиболее сильного электрического поля, наблюдаемой вблизи высоких и заостренных сооружений. Этот искровой разряд и образует молнию.

Если над наивысшей точкой защищаемого сооружения закрепить молниеотвод, состоящий из тонкого, заостренного на конце металлического стержня, соединенного проволокой с металлическим листом, закопанным в землю (рис. 19), то большая часть электрического заряда, переносимого молнией, уйдет в землю и сооружение будет спасено. Впрочем, в большинстве случаев при наличии молниеотвода непосредственного удара молнии не происходит. Туча над громоотводом успевает разрядиться до того, как создаваемое ею электрическое поле окажется способным породить светящийся грозовой разряд.

Изобретение Франклином громоотвода не сразу было оценено по достоинству. Любопытный случай произошел в конце XVIII в. во французском городе Сент-Оморе. Когда один из его жителей установил на крыше своего дома громоотвод, испуганные соседи подали на него жалобу в суд. Четыре года длился судебный процесс над владельцем громоотвода. Интересно, что его защитником на суде выступал М. Робеспьер, а одним из экспертов со стороны истца был Ж- Марат (оба они впоследствии прославились как видные деятели французской революции). На суде Марат (в то время более известный как ученый, а не политик) выступал против установки громоотвода, считая его опасным для людей. Однако после продолжительных разбирательств Робеспьер выиграл процесс, и громоотвод получил право на существование.

??? 1. На каких участках поверхности проводника электрическое поле сильнее, а на каких слабее? 2. Для чего применяют громоотвод? Как он иначе называется? Кто и когда его изобрел? 3. Опишите, как возникает молния. 4. Как следует вести себя, оказавшись во время грозы на открытой местности? Почему нельзя укрываться под деревьями? 5. В XVIII в. некоторые люди, считавшие, что острый стержень громоотвода «отпугивает» молнию, во время грозы доставали из ножен шпагу и поднимали ее вверх. Могли ли они таким способом защититься от молнии?

Громоотвод своими руками: материалы, расчет и монтаж

Молниеотвод представляет собой защитное устройство, в котором система проводников отводит электрический разряд в землю. Молниезащита — важнейший элемент обеспечения безопасности жильцов и имущества, находящихся в здании. При желании и наличии определенных знаний, вполне реально соорудить громоотвод своими руками.

Принцип действия и устройство

Система защиты от молнии состоит из трех компонентов:

  • молниеприемник;
  • токоотвод;
  • заземлитель.

Схема устройства представлена на рисунке ниже.

Функция приема разряда молнии возлагается на молниеприемник. По токоотводам электричество поступает в заземлительный контур, который передает разряд в грунт.

Молниеприемник

Существует три разновидности молниеприемников:

  • стержневой;
  • штыревой;
  • сетчатый.

Также в качестве приемника может выступать сама крыша.

Стержневой приемник представляет собой металлический штырь, установленный на станине (на кровле, рядом со зданием, на высоком дереве). С помощью токоотвода (проводника) штырь соединяется с заземлительным контуром. Для изготовления громоотводов применяют медь, алюминий или сталь. Причем первая— оптимальный вариант с точки зрения качества защиты, а самые дешевые приемники производятся из стали.

Сечение молниеприемника стержневого типа должно составлять не менее 35 кв. мм, если речь идет о меди, и 70 кв. мм — для стальных устройств. Длина штыря колеблется от 50 до 200 см.

Стержневые приемники обычно выглядят эстетично, однако площадь их покрытия не слишком большая. Для расчета покрываемой территории от наивысшей точки штыря прочерчивают мысленную линию к уровню земли под углом 45 градусов. Защищенным является все пространство, оказавшееся в треугольнике по периметру. Ввиду маленькой зоны действия, стержневые громоотводы используют для защиты небольших домов, банных построек, гаражей и т.п.

Обратите внимание! Молниезащиту можно как сделать своими руками, так и приобрести готовую.

Сеточные молниеприемники выполняются в виде металлических сеток и представляют собой арматурный каркас с ячейками размером от 3 до 12 м. Толщина арматуры — в среднем 6 мм. Сетку размещают на определенной высоте над материалом кровли, оставляя зазор не менее 15 см. Наиболее подходящие объекты для применения сеточных систем — большие кровли (многоквартирные дома, торговые центры, промышленные и складские здания и т.п.).

Тросовый приемник располагается на двух или четырех мачтах, связанных друг с другом проволокой из стали или алюминия. Трос протягивают по коньку крыши, используя деревянные бруски, которые выступают в качестве опор. Наименьший рекомендуемый диаметр троса — 5 мм.

По сравнению со стержневыми описываемые устройства покрывают гораздо большую площадь. С точки зрения эффективности тросовые системы лучше, чем стержневые или сеточные приемники справляются с задачей защиты от молнии. Особенно распространены такие системы на шиферных кровлях.

Иногда в качестве молниеприемника используют саму крышу. Это возможно, когда кровля изготовлена из профнастила, металлической черепицы и любых других материалов, в основе которых есть металл. Существуют требования, которые дисквалифицируют конструкционный материал кровли, если его толщина меньше 4 мм (иначе возможно его прожигание молнией). Также не допускаются какие-либо горючие материалы, способные легко воспламениться.

Токоотвод

Для изготовления проводников применяют шестимиллиметровую медную, стальную или алюминиевую проволоку. Соединения с другими элементами системы — молниеприемником и заземлительным контуром — выполняют посредством болтов или сварных швов. Токоотвод нуждается в качественном изолировании от окружающей среды (подойдут кабель-каналы). Еще одно требование — выбор для токоотвода самого краткого пути от молниеприемника к заземлительному устройству.

Заземлитель

Заземлительный контур располагают неподалеку от здания. При этом выбирают место, находящееся вне прогулочной территории и поближе к какому-либо ограждению. Электрический заряд, поступающий к заземлительному контуру через токоотвод, через металлические стержни отводится в грунт. Стержни вкапывают в землю на глубину примерно 80-100 см. Их размещают таким образом, чтобы они при соединении формировали треугольник.

Подготовительные мероприятия

Перед тем как сделать громоотвод необходимо провести подготовку. Причем по важности этот этап ничем не отличается от собственно процесса установки молниезащитной системы. Понадобится произвести расчеты согласно формуле, подобрать материалы и найти правильное место для установки молниезащиты.

Формула расчета

Молниезащита — достаточно сложная и ответственная в силу выполняемых задач система. При ее планировании необходимы точные расчеты и оценка потенциальных рисков. В то же время необходимости в чрезмерно сложных математических вычислениях нет. Нужно лишь определить зону действия системы, исходя из формул. Для стержневого молниеотвода существуют коэффициенты, применяемые для расчета нужной высоты устройства. Используется такая формула:

Она подходит для громоотводов высотой до полутора метров, что вполне достаточно для обеспечения защиты частного дома от ударов молнии.

Материал для громоотвода

Для создания защитной системы понадобятся конструкционные материалы. Придется сделать выбор из стали, меди или алюминия. При этом площадь необходимого поперечного сечения будет отличаться, что продиктовано разным сопротивлением каждого вида из перечисленных металлов. Чтобы объяснить сказанное более наглядно, внизу приведена таблица, в которой указаны минимальные требования к компонентам молниезащиты, исходя из вида металла:

Материал Молниеприемник Токоотвод Заземлитель
Площадь сечения, мм Диаметр, мм Площадь сечения, мм Диаметр, мм Площадь сечения, мм Диаметр, мм
Медь 35 7 16 5 50 8
Сталь 50 8 50 8 100 11,5
Алюминий 70 9,5 25 6 Не применяется

Исходя из данных, представленных в таблице, оптимальный выбор материала — медь. Однако наиболее дешевым вариантом громоотвода, изготовленного своими руками, является сталь.

Токоотвод отличается меньшим сечением в сравнении с другими компонентами защитной системы. Рекомендуется постепенно увеличивать его толщину от приемника к заземлительному контуру.

Совет! При создании молниезащиты желательно применять один и тот же вид металла для всех элементов конструкции.

Для изготовления молниезащиты необходимы такие материалы и инструменты:

  1. Молниеприемник. В случае со стержневой системой понадобится металлический заостренный штырь. Также подойдет ТВ-мачта или антенна для приема радиосигналов. В продаже имеются готовые приемники, например, GALMAR или SCHIRTEC.
  2. Металлическая проволока нужного сечения.
  3. Устройства для заземления (металлические штыри, трубы или лента).
  4. Пластиковые фиксаторы, скобы, болты.
  5. Инструменты для выполнения работы (сварочный аппарат, электродрель, молоток, лопата).

Место установки

Громоотвод следует располагать на наиболее высокой точке из имеющихся на участке. При этом нужно помнить про защитную конусообразную зону. Громоотвод должен находиться в таком месте, чтобы здание полностью было покрыто защитой. Получается, что, чем более отдален громоотвод от дома, тем выше он должен быть.

По финансовым соображениям предпочтительнее разместить молниеприемник на кровле здания. В этом случае не понадобится сооружение высокой опоры, которая к тому же вряд ли будет эстетически привлекательной.

Совет! Не рекомендуется установка громоотвода в центральной части крыши. Лучше поставить приемник с краю кровли и зафиксировать его к стене. При таком подходе уменьшается риск попадания молнии в какую-либо часть кровли.

Отдельный вопрос — правильное размещение заземлительного устройства. При ударе молнии высокомощный разряд проходит в землю и в этот момент рядом с заземлителем не должны находиться живые существа. Поэтому разработаны требования к минимальным расстояниям от заземления к стене дома — 1 м и до пешеходных дорожек — 5 м. Заземляющее устройство должно быть установлено в таком месте, где нет вероятности нахождения людей. К тому же, вокруг заземлителя следует установить ограждение и поставить рядом предупреждающий знак.

Обратите внимание! Эффективная работа заземления возможна только во влажном грунте. Это нужно учитывать при выборе места для заземлительного контура. Если постоянно мокрый участок отсутствует, следует задуматься об искусственном орошении.

Установка тросового молниеотвода

Прежде всего нужно протянуть проволоку по коньку кровли. Она будет выступать в качестве приемника для молнии. Если крыша изготовлена из пожароопасных материалов (древесина, пластиковая черепица и т.п.), проволоку следует расположить на высоте не менее 15 сантиметров от материала. При этом поддерживающую для нее функцию будут выполнять пластиковые фиксаторы. Концы проволоки закрепляют на металлических мачтах (их называют горизонтальными приемниками).

Токоотвод фиксируют к приемнику с помощью сварочного аппарата болтовыми соединениями или заклепками. На смежные участки наносят изоляцию. На кровле токоотвод закрепляют скобами, а на стенах — пластиковыми фиксаторами. Проводник лучше разместить в кабельном канале, чтобы избежать пагубного воздействия на него влажности.

Заземление создают так:

  1. Копают траншею глубиной от 80 см.
  2. Забивают в дно ямы металлические штыри.
  3. Соединяют их стальной трубой или лентой. Для этого используют сварочный аппарат.
  4. Отводят ленту к участку соединения с токоотводом.
  5. Состыковывают токоотвод с заземлителем.

Установка стержневого молниеотвода

Для монтажа стержневой системы понадобится высокая станина. Ее функции сможет выполнять, например, мачта ТВ-антенны. Приемник фиксируют к ней сварным или болтовым соединением.

Установка токоотвода и заземлителя осуществляется так же, как описано выше, когда речь шла о тросовой молниезащите. После завершения установки следует протестировать сопротивление системы. Максимально допустимый показатель — 10 Ом.

Дерево в качестве громоотвода

Для создания молниеотвода своими руками подойдет обычное дерево. При этом его высота должна превышать уровень крыши здания примерно в 2,5 раза. Расстояние до дома не должно быть меньше 3 м.

Один конец пятимиллиметровой проволоки приваривают к заземляющему устройству и закапывают соединение в землю. Оставшийся конец будет приемником. Его подводят к верхушке дерева.

Уход за конструкцией

Металлические устройства чувствительны к отрицательным воздействиям окружающей среды. Чтобы избежать развития коррозийных процессов и сохранить рабочие свойства металлов, необходимо регулярно проводить осмотры системы защиты от молнии.

С наступление весны — перед началом грозового сезона — необходимо провести визуальное исследование всех компонентов системы. В процессе эксплуатации металл бывает настолько поврежден, что не обойтись без замены деталей.

Особое внимание следует уделять контактам. Некачественный контакт приводит к размыканию системы и возгоранию. Если нужно, их прочищают от окиси.

Подземную часть молниезащиты также нужно проверять. Однако ввиду трудоемкости процесса, разрешается делать это не каждый год, а один раз в трехлетний период.

Молниезащита – настолько важный элемент обеспечения безопасности жильцов и здания, что браться за ее создания стоит только при полной уверенности в своих знаниях и опыте. Если этого чувства недостаточно, лучше поручить выполнение работы профессионалам.

Громоотвод в многоквартирном доме

Современное строительство подразумевает использование различных систем защиты, которые реализуются в частных и многоэтажных домах. Наличие заземления становится нормой, т. к. оно позволяет не только сэкономить на ремонте техники, но и обезопасить жильцов от поражения электрическим током. Другой важной системой, которая должна присутствовать даже в многоэтажном доме, является молниезащита? Каким образом она может быть реализована? Об этом пойдет речь в статье.

Действительно ли нужна защита


Назвать вспышки молнии чем-то необычным довольно сложно, т. к. каждый человек в своей жизни постоянно сталкивается с их воздействием. Переживания начинаются, когда она попадает в конкретное здание или наносит определенный ущерб. Многоэтажные дома являются магнитами громоотвоадами для молний, т. к. из-за большой высоты служат легкой мишенью для удара молнией. Если это произойдет, то необязательно разряд уйдет в сеть питания дома. Из-за перегрева определенных элементов может возникнуть пожар, который и нанесет максимальный урон.

Если сравнивать стоимость сооружения громоотвода для многоэтажного дома с пользой, которую громоотвод может принести, то расходы можно считать мизерными. При правильном подходе громоотвод можно реализовать своими руками из доступных материалов. При этом необходимость наличия такой системы защиты в виде громоотвода попросту игнорируется. Это связано с непониманием многими природы молнии и возможных последствий от ее удара. Заблуждением можно считать тот факт, что если кровля выполнена из металла, то о громоотводе можно не думать. На самом деле это всего лишь заблуждение. При ударе молнией, возможно, она и рассеивается по площади кровли, но нагревает ее до высоких температур, что приводит к пожарам. Связано это с тем, что под листами металла скрываются деревянные стропила, которые вспыхивают как спички.

Обратите внимание! Действительно, существуют случаи, когда установка громоотвода на многоэтажный дом может не понадобиться. Таким условием является наличие поблизости другого многоэтажного дома, высота которого на 10 метров больше. В этом случае о монтаже громоотвода необходимо задуматься жильцам высокого дома.

Классификация объектов


Специалисты в своей области составили классификацию объектов по категориям. Последние обозначают то, насколько конкретный объект нуждается в наличии громоотвода. В первую категорию по необходимости громоотвода попадает определенная часть промышленных объектов, функционирование которых связано со взрывоопасными веществами. Во вторую категорию объектов, на которых необходимо устанавливать громоотводы являются склады, на которых установлены аммиачные холодильники, хранится топливо или изготавливаются корма. К третьей группе относятся здания, которые используются повседневно. В них входят больницы, школы, детские сады, трубы заводов и котельных и дома, высота которых превышает 30 метров. Считается, что остальные объекты являются безопасными и не нуждаются в громоотводе, но периодически и они испытывают на себе воздействие молний.

Устройство системы


Громоотвод в многоэтажном доме может быть реализован в два этапа или разделен на две части. Он может быть внешним и внутренним. Каждый несет на себе определенную нагрузку от молнии, чтобы обеспечить безопасность жильцов. Внешняя конструкция громоотвода сходна с той, которая применяется на частных домах. Элементом, который принимает на себя удар молнии первым является молниеприемник. Часто он представляет собой мачту определенной высоты, которая устанавливается на кровле. После нее следуют проводники или токоотвод. Его задачей является быстрая передача разряда молнии к контуру. Заземление производит быстрое рассеивание полученного разряда молнии в землю возле здания. Хотя конструкция кажется простой, но более эффективного метода придумано не было.

Внутренняя часть громоотвода требует профессионального подхода. Она включает в себя ряд различных модулей, которые призваны к тому, чтобы не пропустить заряд молнии к проводке, что могло бы парализовать и нанести вред всему дому. Отдельные элементы монтируются на каждую квартиру, что повышает эффективность. Произвести расчеты, которые требуются для установки внешней части громоотвода можно самостоятельно, но разработан целый ряд программ, автоматизирующих процесс. 

Процесс монтажа


Как только все необходимые данные получены, можно приобретать все части для громоотвода и начинать его сооружение. Необходимо внимательно осмотреть крышу и выбрать на ней наивысшую точку. Если речь идет о плоской кровле, то ей может послужить крыша домика, который предназначен для выхода на крышу. В этой точке фиксируется молниеприемник. В его роли может выступать обычный металлический штырь или отрезок медной арматуры. Сечение выводится по калькулятору. Высоты мачты должно быть достаточно, чтобы молния не могла попасть в другие элементы крыши. При необходимости мачта громоотвода фиксируется на растяжках, чтобы ее не снесло ветром и разрядом молнии.

Совет! Между кровлей и штоком мачты должна быть прокладка из диэлектрика, которая не даст разряду молнии пойти дальше.

В качестве мачты может быть использована не металлическая труба, а деревянный брус. Именно на него необходимо закрепить молниеприемник. К последнему осуществляется подвод промежуточного звена громоотвода, который должен состоять из медной проволоки большого диаметра. Кабель громоотвод должен быть кратчайшим путем спущен к земле. При этом отличным решением будет в качестве короба использовать систему сбора дождевой воды. в этом случае можно будет не переживать, что кабель будет сорван ветром.

Рядом с домом, в точке, куда будет опущен кабель, необходимо выкопать приямок. Его глубина должна быть не больше 80 см. При этом его расположение подбирается в четырех или трех метрах от дома. Лучше выбрать такое место, где редко ходят люди и не ставят автомобили. После этого в землю забиваются металлические штыри в виде вершин треугольника. Они должны быть соединены между собой посредством металлической планки или уголка, которые привариваются сверху. Длина прута должна составлять минимум два метра, а расстояние между ними высчитывается на калькуляторе. Толщина арматуры для громоотвода должна быть не меньше 12 мм. Провод, идущий от молниеприемника, соединяется с заземлением. Далее приямок можно закопать. Видео с процессом установки громоотвода есть ниже.

Активная защита


Это относительно новое понятие, которое только начинает внедряться. Такой громоотвод является более эффективным, чем описанный выше. Обычный громоотвод построен по принципу, что молния ударит в наивысший объект на конкретной территории. Задачей активного громоотвода является притягивание молнии. Звучит немного абсурдно, но это позволяет избежать проблем с ударами молнии в другие точки строения. Принцип работы конструкции заключается в том, что на приемник принудительно подается разряд большой силы, который и должен притянуть молнию. При этом громоотвод не нуждается в подключении электричества, будет достаточного статического электричества, которое находится в воздухе.

Это является нормальным явлением, т. к. во время грозы электрическое поле воздуха повышается. Такой процесс активирует громоотвод, который начинает отдавать этот высоковольтный импульс, притягивающий молнию. Основой системы служит умный электронный блок, который обойдется в копеечку. Устанавливать такую конструкцию громоотвода самостоятельно не рекомендуется, т. к. это может обернуться катастрофой, поэтому лучше пригласить специалистов.

Резюме


Как видно, важность громоотвода сложно оставить на личное усмотрение пользователя, т. к. от этого зависят жизни людей. Простую схему громоотвода для защиты от молнии можно собрать из подручных средств, не затратив на это ни копейки. Для сооружения громоотвода необходимо правильно подобрать время и погодные условия. Лучше монтировать громоотвода в ясный день до обеда. Работы по установке громоотвода необходимо производить в погоду без ветра. Кроме того, каждый из тех, кто задействован в монтаже громоотвода должен иметь страховочный пояс и не бояться работы на высоте. Громоотвод должен поддерживаться в хорошем состоянии, чтобы быть готовым принять удар молнии.

Что еще почитать по теме?

Автор статьи:

Сергей Новожилов — эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

зачем он нужен и как его сделать

Куда ударяет молния?

Существует мнение, что молнии ударяют в те места, где имеются залежи металла или подземный источник воды. Этим отчасти можно объяснить тот факт, что у одних на дачах во время гроз «постоянно молнии», а у других все спокойно.

Известно и свойство «стрел Зевса» ударять в самое высокое строение, дерево, стоящее посреди поля, а также в металлические конструкции. Последнее обстоятельство и служит «противоядием» от молний – громоотводы изготавливаются из металла. 


Устройство громоотвода

Громоотвод состоит из трех частей: молниеприемника, токоотвода и заземлителя.
 

Молниеприемник

То, что принимает на себя удар молнии. В частном строительстве обычно применяются молниеприемники либо в виде штырей, установленных выше самой высокой точки здания, либо в виде тросов, натянутых над коньком. Существует и молниезащита в виде сетки, но она применяется преимущественно в системах молниеотводов многоквартирных домов.

Металлические штыри
Лучшим материалом для изготовления молниеприемника считается медь, но зачастую они изготавливаются из стали. Чтобы стержень не сгорел при контакте с молнией, необходимо правильно подбирать его сечение. Для медных изделий это 35 мм² (Ø около 7 мм), для стальных – 70 мм² (Ø 9,5 мм). По длине рекомендуется использовать стержни от 0,5 до 2 м.


Молниеприемник в виде штыря

Тросовая молниезащита
Считается более эффективным решением, так как такая конструкция способна защитить большую площадь. Трос сечением не менее 35 мм² натягивают между двумя стойками, закрепленными на коньке крыши. Закрепляют его болтовыми зажимами. Если трос очень длинный и провисает, посередине устанавливается дополнительная стойка.
 
Тросовая молниезащита на соломенной крыше

После устройства молниеприемника независимо от его вида необходимо организовать токоотвод.
 


Токоотвод

Задача токоотвода – отводить молнии к прибору заземления. Он представляет собой медную, алюминиевую или оцинкованную стальную проволоку Ø 6-8 мм. Для соединения с молниеприемником используют болтовые зажимы, кабельные стяжки, металлические клеммы. А для соединения с заземлением следует применять сварку или пайку твердым припоем.


Молниеотводы прикреплены к водостокам специальными держателями

Закрепляется токоотвод через каждый метр специальным пластиковым или металлическим держателем. Изгибы токоотвода должны быть плавными, а их количество при прокладке сведено к минимуму.
 

Заземлитель

Последний элемент громоотвода – заземлитель. Именно он отводит молнию, попавшую в молниеприемник и отведенную токоотводом в землю.


Последний элемент громоотвода — заземлитель

Устраивать заземлитель нужно в местах отдаленных от крыльца и пешеходных дорожек. Обычно выбирают место неподалеку от забора.

Заземлители также бывают разными. Для хозяйственных построек чаще всего делают самый простой заземлитель: вбивают в землю стальную нерельефную арматуру на глубину 0,8-1 м на некотором расстоянии от дома. Для защиты домов обычно используют контур заземления треугольником или линейный.

При использовании линейного способа вырывают траншею и устанавливают в ней каркас из стальной полосы шириной 40 мм и толщиной 4 мм. Треугольный каркас изготавливают из стальных уголков 40×40 мм и толщиной 5 мм. Его также закапывают в землю, но траншею под него делают треугольной. Некоторые мастера советуют в траншеи засыпать минеральные соли для повышения электропроводности заземлителя. Однако с этим способом следует быть осторожнее, так как соль может повредить корням растений.

Остается пожелать, чтобы в ваш дом никогда не попала молния, – а как сделать громоотвод, вы уже знаете.

Автор: Анастасия Кунаева

Читайте также:


Громоотвод на даче своими руками |

Начинались весенние и летние грозы, и на даче я чувствовал себя неуютно. Рядом с моим участком нет высоких деревьев, поэтому от молнии он не защищен. Вот я и решил сделать молниеотвод, который в просторечии зачастую называют громоотводом.

МАТЕРИАЛЫ

Громоотводы состоят из 3 частей: молниеприемника, заземляющего проводника и заземлителя.

Молниеприемник — вершина защитной конструкции, которая непосредственно соприкасается с молнией. Его я сделал из металлического стержня диаметром 10 мм и длиной около 1,5 м. Кончик загнул в форме петли и обмотал вокруг стержня (рис. 1, А), хотя существует и масса других удобных вариантов (рис. 1,Б-Д).

В качестве заземляющего проводника, который соединит молниеприемник и заземлитель, использовал стальную проволоку диаметром 6 мм. Длина проволоки зависит от того, как молниеприемник будет соединен с заземлите-лем. Я пустил его по крыше и внешней стороне дома. На это мне понадобилось 12 м проволоки.

Заземлителем стала метровая металлическая труба, потому что на моем участке высокий уровень подпочвенных вод. Если бы грунт был суше, понадобилось бы 2 металлических стержня по 2-3 м и соединяющий их стальной трос. Впрочем, форма заземлителя может быть самой разной, вплоть до металлической сетки. Важно, чтобы он плотно и глубоко входил в грунт.

СБОРКА

Все 3 части конструкции я соединил сваркой. Заземляющий проводник приварил примерно к середине заземлителя. Но для соединения частей громоотвода подошли бы и пайка, болты, скобы. На дом устанавливается уже собранный отвод.

НА КРЫШЕ

Молниеприемник я закрепил на самой высокой точке дома — трубе.
Металлический стержень должен быть выше трубы хотя бы на 1 м. Впоследствии я установил на стержень флюгер: защитные свойства от этого не снижаются, а выглядеть, стало интереснее.

Приваренный к молниеприемнику заземляющий проводник я строительными скобами прикрепил сначала к крыше, затем к стене дома. Расстояние между креплениями — где-то 1 м.

Моя крыша покрыта шифером, он не требует особых мер противопожарной безопасности. Но если бы крышу покрывал горючий материал, например пластиковая черепица или доски,то проводник пришлось бы крепить с зазором в 15-20 см между ним и крышей.

ПОДЗЕМЛЕЙ

Заземлитель закопал на глубину более 1 м на расстоянии 2 м от дома. Место для этого выбрал в стороне от тропинок и крыльца — там, где никто не проходит. Важно, чтобы рядом с уходящим в землю разрядом не оказался человек.

ПРОФИЛАКТИКА

Примерно раз в годя проверяю прочность соединения молниеприемника и проводника. Осматриваю и крепления проводника на стене и крыше. Время от времени их приходится подновлять или заменять.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Молниеотвод служит для улавливания разряда молнии, который он направляет в землю так, чтобы не повредить зданию.

Чтобы выяснить, какую площадь защищает громоотвод, пришлось произвести расчеты. Из вершины молниеприемника я опустил на землю воображаемый луч под углом 45°. Если прочертить таким лучом на земле окружность, то луч образует поверхность конуса с вершиной на кончике молниеотвода (рис. 2). Нужно чтобы дом полностью оказался внутри этого конуса — именно такую площадь молниеотвод способен защитить от разряда.

Теперь пусть себе гремит — мне уже не страшно.

Автор; Андрей КУРЧАВИН                               ж.д.с.713

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Громоотводы — Громоотвод

Молниеотводы были первоначально разработаны Бенджамином Франклином. Громоотвод очень прост — это заостренный металлический стержень, прикрепленный к крыше здания. Стержень может быть дюйма (2 см) в диаметре. Он соединяется с огромным куском медного или алюминиевого провода диаметром около дюйма. Провод подключен к токопроводящей сетке , закопанной в землю поблизости.

Назначение громоотводов часто понимают неправильно. Многие считают, что громоотводы «притягивают» молнии.Лучше сказать, что громоотводы обеспечивают путь с низким сопротивлением к земле , который можно использовать для проведения огромных электрических токов при ударах молнии. В случае удара молнии система пытается отвести вредный электрический ток от конструкции и безопасно заземлить. Система способна справиться с огромным электрическим током, связанным с забастовкой. Если удар коснется материала, который не является хорошим проводником, материал получит массивное тепловое повреждение.Система молниеотводов является отличным проводником и, таким образом, позволяет току течь на землю, не вызывая теплового повреждения.

Молния может » прыгать вокруг » при ударе. Это «прыгание» связано с электрическим потенциалом цели по отношению к потенциалу земли. Молния может ударить, а затем «искать» путь с наименьшим сопротивлением, прыгая на близлежащие объекты, которые обеспечивают лучший путь к земле. Если удар происходит рядом с системой молниеотвода, система будет иметь путь с очень низким сопротивлением и может затем получить «скачок», отклоняющий ток разряда на землю, прежде чем он сможет причинить еще какой-либо ущерб.

Как видите, назначение громоотвода не в том, чтобы привлекать молнию, а просто в том, чтобы обеспечить безопасный выбор для удара молнии. Это может показаться немного придирчивым, но это не так, если учесть, что громоотводы становятся актуальными только тогда, когда происходит удар или сразу после него. Независимо от того, присутствует ли система молниеотвода, удар все равно произойдет.

Если конструкция, которую вы пытаетесь защитить, находится на открытом плоском участке, вы часто создаете систему молниезащиты, в которой используется очень высокий молниеотвод.Этот стержень должен быть выше конструкции. Если область оказывается в сильном электрическом поле, высокий стержень может начать посылать положительные стримеры в попытке рассеять электрическое поле. Хотя не факт, что стержень всегда будет проводить разряд молнии в непосредственной близости, у него больше шансов, чем у конструкции. Опять же, цель состоит в том, чтобы обеспечить путь к земле с низким сопротивлением в области, которая может получить удар. Эта возможность возникает из-за силы электрического поля, создаваемого грозовыми облаками.

Громоотвод — Minecraft Wiki

3 октября 2020 г. Молниеотвод представлен на Minecraft Live 2020.
Модель инвентаря была другой.
20 октября 2020 г. ЛедиАгнес показывает, что громоотвод может быть размещен в разных положениях и может излучать сигнал красного камня.
Java Edition
1.17 20w45a Добавлены молниеотводы.
20w46a Текстура громоотводов была изменена, чтобы соответствовать медным блокам.
Ассортимент молниеотводов увеличен с 16 блоков до 32 блоков.
21w05a Громоотводы теперь правильно затенены. [1]
21w10a В журнале изменений указано, что теперь их можно заливать водой, хотя это не так.
21w11a При ударе молнии громоотвод становится белым из-за его нового состояния блока питания.
Громоотводы теперь можно заливать водой.
Молния испускает частицы во время грозы в качестве индикатора.
21w13a Изменена модель громоотвода, исправлена ​​текстура нижней стороны.
Bedrock Edition
Caves & Cliffs (experimental) beta 1.16.210.57 Добавлены громоотводы под переключателем экспериментального игрового процесса Caves and Cliffs.
Также имеет сломанную текстуру в инвентаре.
бета 1.16.220.52 Громоотводы теперь можно заливать водой.
Теперь испускает частицы при контакте с дождем.
1.17.0 бета 1.17.0.50 Блоки, подключенные к громоотводу, теперь правильно передают сигнал красного камня, когда в стержень попадает молния.
бета 1.17.0.52 Громоотводы больше не доступны только в экспериментальном игровом процессе.

Громоотвод: не слишком шокирующее изобретение

Питер Хархольдт

Верхняя часть громоотвода , разработанного Бенджамином Франклином. Этот экземпляр из коллекции Франклинианы в Институте Франклина в Филадельфии. Предоставлено сайтом, посвященным трехсотлетию Бенджамина Франклина.

Молния — это сила, с которой нужно считаться. Он может ударить со скоростью, равной одной трети скорости света, и при температуре, превышающей 50 000 градусов по Фаренгейту. Мы все видели красивые вспышки света и слышали рев ударных волн грома, но большинство людей не имеют личного опыта в отношении ущерба, который молния может нанести зданиям, кораблям и многим другим сооружениям, не говоря уже о травмах и смертях, которые она может вызвать. людям.За это мы можем поблагодарить гениальное изобретение Бенджамина Франклина — громоотвод.

На протяжении веков молния была загадкой, которую часто считали действием Бога. Многие философы и ученые середины восемнадцатого века подозревали, хотя и не могли доказать, что молния — это электричество. Теперь мы знаем, что молния возникает, когда в облаках накапливается избыточный электрический заряд. Когда заряд станет достаточно большим, его можно выпустить, спрыгнув с облаков на землю внезапным выстрелом.Когда были проведены эксперименты по «вытягиванию искр» из молнии, наконец было доказано, что грозовые облака электризуются, а молния представляет собой электрический разряд.

Первый эксперимент был проведен по указанию ученого Томаса-Франсуа Далибара, который перевел некоторые книги Франклина с английского на французский. 10 мая 1752 года в деревне Марли-ла-Виль под Парижем они установили высокий железный стержень, изолированный от земли винными бутылками, и сумели вытянуть искры от молнии.

В знаменитом эксперименте с воздушным змеем в Филадельфии Бенджамину Франклину удалось извлечь искры из грозовых туч. Считается, что эксперимент Франклина действительно состоялся 15 июня 1752 года — после эксперимента в Марли-ла-Виль, но до того, как он получил известие об его успехе. Филип Дрей обсуждает, почему эксперимент Франклина вызывает споры, в своей книге «Похищение Божьего грома: громоотвод Бенджамина Франклина и изобретение Америки ». Он утверждает, что Франклин был очень скрытен в отношении плана и проведения экспериментов, и единственным очевидцем был его сын Уильям, который никогда не делал никаких заявлений по этому поводу.В результате нет конкретных доказательств того, что эксперимент действительно имел место; однако это обычно считается правдой. Тайна, окружающая эксперимент с воздушным змеем, делает его одной из самых любимых историй в Америке.

Карриер и Айвз, Библиотека Конгресса

Американская легенда гласит, что Франклин открыл электричество с помощью знаменитого эксперимента с воздушным змеем. Эта версия изображена самыми известными литографами XIX века Карриером и Айвзом.

В описании Дреем эксперимента с воздушным змеем «Франклин нес с собой воздушного змея, которого он сделал из шелка и кедра.К вершине вертикальной палки он прикрепил остроконечную проволоку, которая возвышалась на фут или более над деревом. Шпагат, ведущий вниз от воздушного змея, был привязан к шелковой ленте, а на шелковой ленте висел ключ. Было важно, чтобы Франклин и Уильям стояли в помещении, потому что шелковая лента должна оставаться сухой… Лента должна была быть сухой, чтобы действовать как электрический изолятор. Без шелка, изолирующего ключ от земли, любой электрический ток проходил бы прямо в землю, а не собирался бы в ключе.Франклин сообщил, что видел, как отдельные нити конопли стояли дыбом во время ожидания, и поднес костяшки пальцев к ключу, получив легкий удар. Как только начался дождь и намочил струну, искры начали «испаряться от ключа к руке Франклина».

Получив доказательство того, что молния действительно является электричеством, и зная, что для ее притяжения можно использовать железный стержень, Франклин установил первый громоотвод на крыше собственного дома, чтобы продолжить испытания. В своей книге «Эксперименты и наблюдения за электричеством», он утверждает, что «железный стержень, помещенный снаружи здания, от самой высокой части вниз во влажную землю… будет принимать молнию своим верхним концом, притягивая ее таким образом». чтобы предотвратить его удар по любой другой части; и, обеспечив ему хорошую транспортировку в землю, предотвратит повреждение какой-либо части здания.Эта книга, изданная в Лондоне в 1751 году, была переведена и распространена по Европе, оказав огромное влияние на мир науки. Осенью 1752 года он опубликовал отрывок в «Альманахе бедного Ричарда» 1753 , подробно описывающий, как можно защитить свой дом или судно от молнии:

Как защитить дома и т. д. от МОЛНИЯ.
Это было угодно Богу в его благости к человечеству, наконец, открыть им средства защиты их жилищ и других зданий от вреда громом и молнией.Метод таков: возьмите небольшой железный стержень (он может быть сделан из стержневого железа, используемого гвоздезабивателями), но такой длины, чтобы один конец находился во влажной земле на три или четыре фута, а другой — на шесть или шесть. восемь футов над самой высокой частью здания. К верхнему концу стержня прикрепите примерно фут латунной проволоки размером с обычную вязальную спицу, заточенную до острого острия; Жезл можно прикрепить к корпусу несколькими небольшими скобами. Если дом или амбар длинные, на каждом конце может быть стержень и наконечник, а вдоль хребта от одного до другого может быть промежуточная проволока.Дом, обставленный таким образом, не будет поврежден молнией, она притягивается точками и проходит через металл в землю, не повреждая ничего. Суда также, имеющие остроконечный стержень, закрепленный на вершине их мачт, с проволокой от основания стержня, идущей вниз, вокруг одного из кожухов, к воде, не будут повреждены молнией.

«Современный Прометей», всемирно известный немецкий философ Иммануил Кант по имени Бенджамин Франклин, как записано в книге историка Х.Книга У. Брэндса Первый американец: жизнь и времена Бенджамина Франклина . В греческой мифологии Прометей был известен как разумный, гуманный Бог, принесший огонь с небес на землю на благо человечества, что, безусловно, отражает вклад Франклина в обеспечение безопасности «небесного огня».

Библиотека Конгресса

Эксперимент с воздушным змеем и полученный из него громоотвод сделали Франклина всемирно известным. Эта японская версия истории называется «Фуранкурин то каминари но дзу».»

Франклин так и не запатентовал свое изобретение. Дрей рассказывает, что Франклин «верил, что продукты человеческого воображения не принадлежат ни одному человеку и должны быть общими для всех». Хотя Франклин воздерживался от патентования по моральным соображениям, получить патент в колониальной Америке было непросто. Поскольку не существовало стандартного национального процесса патентования, приходилось получать отдельный патент от каждой отдельной колонии.

Хотя сегодня широко признано, что громоотводы эффективно уменьшают повреждение конструкций, ведутся споры о том, как именно они должны работать и какая форма лучше.Франклин считал, что наилучшей формой является острый заостренный стержень. Похоже, он считал, что, хотя громоотвод действует как канал для молнии, он также может помочь предотвратить удар молнии, оттягивая часть заряда от облаков к земле. По его собственным словам, «заостренный стержень либо предотвращает удар от облака, либо, если удар был нанесен, проводит его на землю с безопасностью к зданию».

Поскольку эксперименты продолжались и развивались, теперь считается, что заостренный стержень не предотвращает удар.К. Б. Мур, Г. Д. Олич и Уильям Рисон пришли к выводу в Journal of Applied Meteorology , что «никогда не было представлено никаких достоверных доказательств того, что громоотводы разряжают грозовые облака или что они предотвращают возникновение ударов внутри грозовых облаков». Принято считать, что заостренный стержень на самом деле притягивает молнию, вызывая повышенный заряд в окружающем воздухе. В этом аспекте жезл Франклина успешно создал точку контакта для удара молнии, а также безопасный путь для ее достижения земли.

Служба национальных парков

Франклин установил громоотвод в своем собственном доме на Хай-стрит, 141 (ныне Маркет-стрит) в надежде побудить других сделать то же самое. Это сработало.

Споры о том, какая форма стержня наиболее эффективна, продолжаются и сегодня. Поскольку громоотвод используется исключительно в качестве приемника молнии, были проведены исследования, чтобы проверить, будет ли стержень с круглым наконечником лучше остроконечного. Чарльз Б. Мур из Ленгмюрской лаборатории атмосферных исследований Горно-технологического института Нью-Мексико провел полевые исследования, чтобы сравнить эффективность заостренных и закругленных стержней.Заостренные и закругленные стержни были размещены в полевых условиях, где различные размеры обоих типов «соревновались» за удары молнии. По круглым стержням ударили тринадцать раз, а по заостренным стержням ударов не было. Это согласовывалось с результатами лабораторных испытаний, и группа, работавшая над проектом, пришла к выводу, что для привлечения ударов молнии лучше использовать круглый стержень. Однако споры все еще продолжаются, поскольку некоторые люди все еще считают, что заостренный стержень лучше.

С момента изобретения Франклина люди пытались усовершенствовать громоотвод.Никола Тесла, известный изобретатель и внес огромный вклад в электротехнику, в 1916 году подал патент № 1266175 на громоотвод. В этом патенте он подробно описал стержень странной формы, состоящий из множества металлических стержней, расходящихся наружу от центрального стержня. Он утверждал, что форма предназначена для эффективного перехвата ударов молнии, не вызывая заряда окружающей среды, что может привлекать больше молний, ​​создавая опасность.

Теодор Хорыдчак, Библиотека Конгресса

Монумент Вашингтона изображен здесь с громоотводом в стиле Франклина.

Сегодня у нас есть тонкие электрические системы, которых не было во времена Франклина. Молниеотводы помогают предотвратить возгорание и повреждение конструкций, но не предотвращают «вторичные последствия» поражения молнией, включая повреждение компьютеров и другого электрооборудования. В результате люди разработали другие методы молниезащиты. Устройства защиты от перенапряжения могут уменьшить повреждение электрических систем, сводя на нет скачки напряжения, вызванные ударом молнии. «Детекторы молнии», как следует из названия, могут обнаруживать риск удара молнии, что позволяет пользователю предпринимать такие действия, как отключение устаревшего электрического оборудования.

Несмотря на то, что исследования продолжаются, никто не спорит о важности и необходимости молниезащиты. По оценкам Национального института молниезащиты, «ежегодно в США молния вызывает более 26 000 пожаров с ущербом собственности, превышающим 5-6 миллиардов долларов». Невозможно представить, какими были бы эти цифры без систем молниезащиты и предотвращения. В то время как более совершенные системы предотвращения молнии продолжают развиваться, их корни можно проследить до Бенджамина Франклина и его изобретения.

Источники:
  • Brands, HW Первый американец: жизнь и времена Бенджамина Франклина . Нью-Йорк: Doubleday, 2000.
  • .
  • Дрей, Филип. Похищение Божьего грома: громоотвод Бенджамина Франклина и изобретение Америки . Нью-Йорк: Рэндом Хаус, 2005.
  • .
  • Финк, Мика. «Дикая планета: смертоносное небо — как формируется молния». ПБС . 17 марта 2010 г. .
  • Франклин, Бенджамин. «О молнии и методе (используемом в настоящее время в Америке) защиты зданий и людей от ее пагубного воздействия». Эксперименты и наблюдения за электричеством, сделанные в Филадельфии в Америке . 4-е изд. Лондон: напечатано для Дэвида Генри и продано Фрэнсисом Ньюбери, 1769 г. 479–85. Franklinpapers.org . Американское философское общество, Йельский университет, Гуманитарный институт Паккарда. 18 марта 2010 г.
  • «Основы молниезащиты – Национальный институт молниезащиты». Национальный институт молниезащиты (NLSI). 25 февраля 2010 г. .
  • Крайдер, Э. «Бенджамин Франклин и первые громоотводы». Meteohistory.org . Международная комиссия по истории метеорологии, 2004 г. 14 марта 2010 г. .
  • «Громоотвод. Британская энциклопедия . 2010. Британская энциклопедия онлайн. 17 марта 2010 г. .
  • Маллик, С. Лабораторное исследование грозовых характеристик рассеивающих устройств. Дисс. Университет штата Миссисипи, 2009 г.
  • Мур, С. Б., Г. Д. Олич и Уильям Рисон. «Дело об использовании молниеотводов с тупыми наконечниками в качестве приемников удара». Журнал прикладной метеорологии 42.7 (2003): 984.
  • Тесла, Никола. Молниеносный защитник. Патент 1266175. 14 мая 1918 г.
  • .

Как работает громоотвод?

Что такое громоотвод?

Осветительный стержень    – это внешний терминал, установленный в здании или сооружении, предназначенный для привлечения молнии, чтобы иметь контролируемую точку удара и предотвратить ее попадание в нежелательную область или людей.

Существует несколько типов молниеотводов с различными характеристиками.Но они состоят из металлических материалов, и их морфология основана на одной или нескольких выступающих точках, на которые воздействует разряд.

Вся установка называется Система молниезащиты, она в основном состоит из:

  • Системы захвата (громоотводы)
  • Токоотвод.
  • Системы заземления.
  • Ограничители перенапряжения.

Прежде чем объяснить, как работает громоотвод , мы хотели бы рассмотреть его в контексте истории и представить вам возможные последствия ударов молнии.

История громоотвода

15 июня 1752 года, в ненастный день в Филадельфии, ученый-изобретатель по имени мистер Бенджамин Франклин взорвал воздушного змея с металлическим каркасом, привязанного шелковым шнуром, к которому он предварительно вставил металлический ключ, поднеся его к своей руке. Благодаря этому опыту он смог наблюдать, как по шелковой нити электричество достигало ключа и летели электрические искры.

Он смог подтвердить, что металлический ключ был заряжен электростатическим электричеством, и продемонстрировал, что облака были электрически заряжены и что удары молнии были сильными электростатическими разрядами.

Франклин обнаружил, что если удар молнии или электрический огонь, как он это называл, когда он выйдет из облаков и найдет на своем пути к земле металлический канал, чтобы попасть внутрь, он останется там и рассеется. В результате этого безумного эксперимента, год спустя, в 1753 году, он открыл громоотвод типа Франклина, и этот воздушный змей стал самым известным в истории.

Эффекты ударов молнии

Среди некоторых различных эффектов, которые могут вызывать удары молнии, можно упомянуть такие, как тепловые, физиологические, электродинамические, электрохимические эффекты и т.д.Из-за их важности мы подчеркнем тепловые и физиологические.

Термические эффекты возникают из-за высокой температуры, достигаемой каналом, по которому протекает ток молнии, она может достигать 20 000°С, что наносит большой ущерб при попадании электрического тока, например, в дерево или при ударах о конструкции.

С другой стороны, физиологические эффекты, они в основном влияют на живые существа и возникают из-за шаговых и контактных напряжений, возникающих при разряде молнии на землю.Для борьбы с этими эффектами и смягчения их последствий правила защиты от молнии устанавливают меры безопасности для людей и животных, такие как те, которые изложены в Приложении D к стандарту UNE 21186: 2011.

Существуют также международные нормы, касающиеся воздействия тока молнии на организм человека и домашний скот (IEC TR 60479-4: 2011). И другие правила, которые устанавливают процедуры безопасности для снижения риска, когда мы находимся вне конструкции или здания (IEC/TR 62713).

Удар молнии также имеет два очень характерных сопутствующих эффекта: молния, являющаяся ее световым эффектом из-за циркуляции сильного тока (до 200 кА), и гром, являющийся звуковым эффектом из-за расширяющейся волны воздуха, который он нагревает. за несколько микросекунд до очень высоких температур.

Операция

Когда нас спрашивают Как работает громоотвод ? Укажем, что это молниеприемник, дающий внешнюю защиту зданию или сооружению от прямых ударов молнии.Таким образом, громоотвод всегда должен быть установлен над самой высокой точкой здания или сооружения, которое мы должны защитить, он будет отвечать за улавливание и безопасное проведение грозового разряда на землю.

Для улавливания этого разряда молниеотвод имеет наконечник и металлический корпус, которые соединены токопроводящей сетью с системой заземления с низким импедансом (менее 10 Ом), в которой рассеивается разряд молнии.

В грозовых условиях между системой облако-земля возникает высокое напряжение из-за большого количества электрических зарядов, присутствующих как в основании облака, так и на земле.Это высокое напряжение является спусковым крючком для запуска лидера, спускающегося с луча, который будет просверливать диэлектрический воздух между облаком и землей. Возникающее в этой зоне очень сильное электрическое поле Е (кВ/м) вызывает циркуляцию восходящих электрических зарядов по телу молниеотвода противоположного знака, инициируя восходящий трассер, который встретится и рекомбинирует с нисходящим лидером , захватывая его и выгружая на землю.

Внешние системы молниезащиты

В настоящее время существует 4 системы внешней защиты, одобренные нормативными документами:

Благодаря своим преимуществам по отношению к другим системам внешней защиты, громоотвод ESE (Early Streamer Emission) в настоящее время является наиболее используемым, он обеспечивает больший радиус защиты, чем другие системы (радиус до 80 м на уровне защиты I).) и его установка очень проста, поскольку в некоторых случаях требуется только токоотвод для передачи тока молнии и заземление для рассеивания всей его энергии. Вследствие всех этих факторов установка системы молниеотводов ESE проста, легка, быстра и имеет очень низкую стоимость по сравнению с другими системами.

Проектирование и установка

Для правильного проектирования системы молниезащиты в сооружении мы должны сначала провести анализ ее риска, чтобы определить, необходима ли ее защита.В утвердительном случае, что молниезащита необходима, мы должны рассчитать, какой уровень защиты или коэффициент безопасности следует применить к этой конструкции (I, II, III или IV). На веб-сайте INGESCO есть бесплатное онлайн-программное обеспечение для расчета и оценки этого риска.

После того, как уровень защиты конструкции будет рассчитан, мы выберем из этих 4 систем защиты внешнюю систему молниезащиты, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям в каждом проекте.

Если в качестве внешней системы молниезащиты выбран молниеотвод ESE, мы будем соблюдать все рекомендации, установленные международными стандартами (UNE 21186:2011, NFC 17.102:2011, НП 4426:2013)

В статье установка молниеотводов вы найдете более подробную информацию о том, как установить молниеприемник ЭСЭ в соответствии с указанными правилами.

 

Как узнать, нужна ли вам внешняя система молниезащиты

Решение об установке внешней системы защиты от поражения электрическим током зависит от правил, действующих в каждой стране. Покупка громоотвода – это выбор владельцев здания или дома.

Мы должны помнить о риске, создаваемом молнией для людей или объектов инфраструктуры, а также о важности соблюдения правил, экономия на отсутствии адекватной системы защиты может обернуться большими затратами в самый неожиданный момент. Качество водосборной системы имеет решающее значение.

Вы можете проконсультироваться непосредственно с инженерным отделом INGESCO, чтобы провести бесплатное исследование в соответствии с действующими нормами и подробностями в техническом отчете, если необходима установка внешней системы молниезащиты, или вы можете провести исследование самостоятельно с помощью программного обеспечения INGESCO. .

Руководство по громоотводу Minecraft

: что вам нужно знать

Хотите узнать, как сделать громоотвод в Minecraft? Обновление Minecraft Caves & Cliffs предназначено для капитального ремонта подземного мира блочной песочницы Mojang в конце этого года, и в первой части этого обновления было добавлено много новых материалов. Одним из них является Minecraft Copper , который очень удобен, так как это именно то, что вам нужно для создания громоотвода.

Но вам может быть интересно, что делает громоотвод Minecraft и стоит ли его делать.Не волнуйтесь, я здесь, чтобы помочь: вот что вам нужно знать о громоотводе Minecraft, в том числе о том, что он делает и как его создать.

(Изображение предоставлено Mojang Studios)

Как сделать громоотвод в Minecraft 

К счастью, это просто. Самая сложная часть — найти медь, хотя вы сможете найти ее достаточно легко: ищите каменные или сланцевые блоки под землей с зелеными и оранжевыми пятнами, как показано на изображении выше.

После того, как вы соберете медь, переплавьте ее в слитки с помощью печи — доменная печь Minecraft сделает это еще быстрее.Теперь возьмите три медных слитка и поместите их вертикально посередине вашего верстака, и все готово.

Что делает громоотвод в Minecraft?

Осветительные стержни можно размещать поверх легковоспламеняющихся конструкций, чтобы поглощать любые прямые удары молнии, которые в противном случае могут нанести ущерб вашей базе. И хотя маловероятно, что весь ваш дом сгорит дотла из-за удара молнии (сопутствующий дождь обычно тушит любой пожар), лучше перестраховаться.Но у громоотвода есть и другая, гораздо более интересная функция.

Громоотвод Minecraft излучает сигнал красного камня при попадании молнии. Это также может быть вызвано трезубцем, зачарованным на Channeling во время грозы. Так что, если вы хотите создать автоматизированных механизмов в своем блочном мире, громоотвод Minecraft — удобный инструмент.

NASD — Молниезащита для ферм

Молния, одна из самых могущественные силы, могут вызвать многое повреждений, особенно на ферме окружающая обстановка.Удар молнии может начаться пожары в зданиях, повреждение электропроводки оборудования, а также поражать людей электрическим током и домашний скот. Потери от молнии могут быть очень дорого. Замена зданий, оборудование, или домашний скот разрушает ферму операций и несет значительные расходы, и конечно человеческая жизнь не может быть заменен.К счастью, большинство потери от ударов молнии могут быть предотвратить путем установки надлежащего освещения системы защиты.

Положительные и отрицательные электрические заряды существуют во всей природе. В норме условия, эти заряды спарены и нейтральный, не демонстрирующий чистую электрическую обвинение. Однако обвинения имеют способность двигаться и отделяться.Сильные воздушные потоки, влажный воздух и резкие перепады температур могут все нарушить естественный баланс этих обвинения.

Молния возникает при дисбалансе между зарядками становится слишком большим. Определенные погодные условия могут вызвать обилие отрицательных зарядов, собирающихся на дне облака, а положительные заряды скапливаться на зданиях, деревьях или любых объекты, выступающие над землей.Когда отрицательные и положительные заряды строить до достаточно высокого уровня, стример отрицательные заряды перемещаются хаотично к земле. В то же время короткий лидер положительных зарядов может подняться в воздух на небольшое расстояние. Когда два заряда встречаются, Стример, движущийся вниз, завершает работу путь заземления как положительный заряды мгновенно возвращаются вверх путь к облакам (см.1). То результирующая вспышка — это молния. Молниеносный «удар» происходит очень быстро и содержит большое количество электроэнергии.

Одинокие деревья и отдельные строения, которые ближе к облакам, чем их окружение, склонны концентрироваться положительные заряды. Следовательно, они часто объекты ударов молнии.Высокие объекты действительно перехватывают молнии удары от других близлежащих объектов. Это почему особенно важно принимать меры предосторожности для защиты фермы здания от поражения молнией забастовки могут произвести.

Молния может попасть в здание в одном из четыре способа:

  1. Может ударить металлическим предметом по крыша.
  2. Он может ударить прямо в здание (называется прямой удар).
  3. Может удариться о дерево или бункер рядом с здание и прыгать на здание. Это происходит, когда здание обеспечивает более легкий путь к земле.
  4. Может ударить по линии электропередач или проводу забор и следуйте по линии или забору, чтобы здание.
Правильно спроектированная молния система защиты обеспечивает уязвимость постройки, оборудование и деревья обеспечение легкого пути к земле, который безвредно рассеивает электрические обвинения. Защита также должна быть предусмотрены для объектов, расположенных в местах, где ток удара молнии может боковые заграждения, такие как электрические провода или металлические устройства на крышах зданий.

В зависимости от их расположения некоторые силосы должны быть привязаны к зданию система молниезащиты. Это также можно распространить защиту на деревья расположенных вблизи хозяйственных построек или предлагающих укрытие для скота. Подробный Технические характеристики этих систем могут быть можно найти в цитируемых нормах и стандартах далее в этом информационном бюллетене.

Установка систем молниезащиты не самостоятельная работа. Чтобы убедиться, что система молниезащиты безопасна и эффективной, она должна быть разработана и устанавливаются обученными специалистами.

Определенные нормы и стандарты должны следуют, когда молниезащита системы установлены. Стандарты и источники перечислены ниже:

LPI-175 : Код защиты от молнии, опубликовано Молниезащитой институт.

NFPA 78 : Национальная противопожарная защита Ассоциация молниезащиты Код.

ASAE EP381 : Американское общество Сельскохозяйственные инженеры, инженеры Упражняться.

96AUL : Требования к мастер-этикетке для молниезащиты, разработанная Лаборатории андеррайтеров.

Институт молниезащиты сертифицировать систему молниезащиты, отвечает всем его требованиям.Удерживать сертификацию, система должна пройти регулярное техническое обслуживание и осмотр ежегодно. Обслуживание любой молнии система защиты жизненно важна для обеспечения система будет работать тогда, когда это необходимо. Погодные условия, такие как сильный ветер, может повредить компоненты молнии система защиты.Дополнения к зданию и повторная кровля также может повлиять на систему представление.

Основные компоненты

Основные компоненты здания система молниезащиты воздушная клеммы, проводники и заземление электроды (см. рис. 2).

Воздухораспределители чаще известные как громоотводы. Они размещены с интервалами на крыше и на любом высоком точки, выступающие из крыши.Молния стержни изготовлены из твердой меди или алюминия и притянуты к точке. Их дизайн и размещение гарантируют, что молния ударит в них и не другая часть здания. Спецификации для молниеотводы различаются в зависимости от крыши тип и размер. Рекомендуемая высота, методы анкеровки и интервалы между ними можно найти в кодексах и стандартах ранее перечисленные.

Проводники специальной конструкции кабели из меди или алюминия которые обеспечивают путь с низким сопротивлением к земля для электрических зарядов молнии. Проводников можно разделить на три категории:

  1. Главные проводники соединяют все молниеотводы и токоотводы.
  2. Токоотводы соединяют главный проводники на землю.Каждый зданию нужно как минимум два этажа проводники, расположенные напротив углы здания. Коды должны консультироваться для определения количество и расположение пуха проводники для различных зданий типы.
  3. Отводные жилы соединяются металлическими объекты, такие как вентиляционные вентиляторы, желоба, и водопроводные трубы к заземлению система защиты от возможных боковые вспышки.
Заземляющие электроды — это земля соединения для молниезащиты системы, которые служат для рассеивания безопасные электрические заряды. Вниз проводники надежно закреплены на заземляющие электроды. Тип земли используемое соединение зависит от электропроводность почвы. Код спецификации должны быть соблюдены, чтобы сделать уверен, что самая эффективная земля соединение производится для конкретного грунта тип.

Наилучший метод устранения индуцированных молнией боковые засветы между металлом тела является общим заземлением. Этот означает, что основания для всех электрические системы, телефонная связь, и подземные металлические трубы подключен к молниезащите система. Пластиковые трубы, которые стали распространена в последние годы, не проводить электрические заряды молнии и требует специального заземления.

Грозозащитные разрядники

Когда молния ударяет в линию электропередачи, она может пройти по линии и войти в здание система электропроводки, вызывающая скачок напряжения которые могут повредить проводку и электрические оборудование. Предотвращать этого не произойдет, молниеотводы должны быть установлены снаружи, где электроснабжение входит в здание или внутренний служебный вход.разрядник обеспечивает заземление, чтобы скачок напряжения не войдет в здание. Если на ферме есть несколько корпусов с отдельными эл. служебные входы, заземленное освещение разрядник должен быть установлен в каждом строительство.

Заземление проволочного забора

Незаземленные проволочные заборы могут быть очень опасны для домашнего скота и людей, находятся рядом с забором, когда молния ударяет в него.Удары молнии могут проехать почти две мили по незаземленный забор. Проволока заборы, поддерживаемые деревянными или стальными столбы, установленные в бетоне, не заземляются. Лучший способ заземлить эти заборы для привода стальных стержней диаметром 1/2 или 3/4 дюйма или трубы рядом со столбами забора не менее 5 футов в землю с интервалом не более 150 футов вдоль забора (см. инжир.3). Заземляющий стержень должен быть надежно закреплены так, что весь забор провода соприкасаются с стержнем. Замена столбов забора из оцинкованной стали для деревянных столбов с интервалом не более более 150 футов также эффективны.

Электрические заборы не должны заземлил описанным выше способом потому что они уже включают путь к заземление в их цепи.

При защита от удара молнии во время буря:

  • Держитесь подальше от водопроводных кранов в помещении, телефоны, бытовая техника и лампы. Все эти объекты связаны с наружные проводники.
  • Держитесь подальше от дымоходов, каминов, и дымоходы.Молния будет часто ударить по дымоходам, которые затем станут Путь удара молнии.
  • Не выходите из закрытого автомобиля, пока буря проходит.
  • Если убежища нет, ищите низкое место вдали от одиноких деревьев или заборы и лежать.

Молния может быть очень разрушительной силой, но можно предпринять шаги для защиты скота, имущества и человеческих жизней.нанять профессионально подготовленный персонал для проектирования и установить эффективную молниезащиту системы на уязвимых зданиях. Установить молниеотводы на всех электрических службах входы в здания для защиты внутренних помещений проводка и электрооборудование из скачок напряжения, вызванный молнией. Земля проволочные ограждения для предотвращения опасности для домашний скот и человек.Маленький инвестиции сейчас могут защитить семью членов, сельскохозяйственных рабочих, имущества и оборудования от поражения молнией.

Защита коробки отбора мощности
Электробезопасность на ферме
Эмблемы медленно движущихся транспортных средств
Более безопасная фермерская среда для детей
Безопасное обращение с животными

Расширенная работа, санкционированная актами Конгресса 8 мая и 30 июня 1914 года.Он был произведен с сотрудничество Министерства сельского хозяйства США; Расширение кооператива Корнелла; штат Нью-Йорк Колледж сельского хозяйства и наук о жизни, Нью-Йорк Государственный колледж экологии человека и Нью-Йорк Государственный колледж ветеринарной медицины в Корнелле Университет.

Дизайнер: Деннис Э. Кулис
Монтажер: Дэвид А.Польша
Иллюстрации Джима Хоутона

Для получения дополнительной информации: звоните 1-877-257-9777
Корнеллская сельскохозяйственная программа охраны труда и техники безопасности


Отказ от ответственности и информация о воспроизведении: Информация в NASD не представляет политику NIOSH. Информация, включенная в NASD появляется с разрешения автора и/или правообладателя. Более

Лазерный громоотвод (LLR) :: GAP Biophotonics

Лазерный громоотвод

С момента изобретения громоотвода Бенджамином Франклином в В 18 -м веке человечество стало все больше и больше инвестировать в понять и приручить это природное явление.Наряду с быстрым эволюция лазерных технологий, идея разработки нового типа молниезащита на основе мощных фемтосекундных лазеров появилась в последние годы.

Мы принимаем участие в Консорциуме проект «Лазерный осветительный стержень», который финансируется фондом FET-Open Европейской программы финансирования исследований Horizon 2020 (Фонд: h3020-EU.1.2.1. — FET-Open, ID проекта: 737033).

Целью настоящего проекта является исследование и разработать новый вид молниезащиты, основанный на использовании направленных вверх разряды молнии, инициированные многотераваттным лазером с высокой частотой повторения.

Осуществимость новой техники и проект перспективы успеха основаны на недавних исследованиях, дающих новые идеи в механизм, отвечающий за направление электрических разрядов лазерными нитями, передовыми лазерными технологиями высокой мощности и наличие уникально подходящего средства измерения молний Säntis Станция на северо-востоке Швейцарии.

Фотография высотной передающей башни на вершине горы Сентис в Швейцарии.Он оборудован для изучения ударов молнии в его молниезащитный стержень. В эту башню ударяет молния в среднем 100 раз в год, чаще, чем в любую другую башню в Швейцарии, и, следовательно, она представляет собой одно из наиболее подходящих мест для изучения молний.
Направление и инициирование естественных ударов молнии

Пассивный контроль с помощью молниеотводов широко используется для внешней защиты стационарных установок.
Однако во многих ситуациях защищаемый объект не может поддерживать громоздкий металлический стержень, и тогда возникает необходимость в легко развертываемой активной защите.Кроме того, обычные молниеотводы не защищают чувствительные объекты от различных косвенных воздействий сильных электромагнитных полей, вызванных ударами молнии, таких как перенапряжения. Следовательно, отвод ударов молнии в другое место является предпочтительным решением для защиты чувствительных объектов, таких как аэропорты, нефтеперерабатывающие заводы или даже самолеты 1,2 .

Продолжительный воздушный канал с низкой плотностью, генерируемый лазерными нитями с высокой частотой повторения, будет стимулировать естественное инициирование восходящего разряда молнии от существующего заземленного высокого объекта 1 .

Демонстрация индуцированной лазером молнии будет проведена с использованием лазера высокой средней мощности (1 кВт) с высокой импульсной энергией (1 Дж) на исследовательском центре молний Сантис в Швейцарии.
Башня на объекте Сентис подвергается ударам более 100 раз в год 3 и поэтому представляет собой идеальное место.

Лазерный громоотвод В качестве защитного устройства:

вредных ударов молнии перенаправляются на обычные громоотводы, расположенные в безопасном месте, чтобы защитить важные объекты, такие как аэропорты, нефтеперерабатывающие заводы или даже самолеты.
Литература

1. Дж. Каспарян, М. Родригес, Г. Меджан, Дж. Ю., Э. лосось, х. Уилле, Р. Бураю, с. фрей, ю.-б. андре, а. Мысырович, р. Зауэрбрей, Ж.-П. Волк, л. Весте

«Нити белого света для анализа атмосферы»
Science 301(5629), 61-64 (2003)
doi: 10.1126/science.1085020
2. J. Kasparian & Ж.-П. Волк

«Физика и приложения атмосферной нелинейной оптики и филаментации»
Optics Express 16 (466), 466-493 (2008)
doi: 10.1364/OE.16.000466
3. C. Romero, M. paolone, m. Рубинштейн, ф. Рачиди, А. рубинштейн, г. Диндорфер, В. Шульц, Б. даут, а. калин, с. zweiacker

«Система измерения токов молнии на башне Сентис»
Optics Express 16 (466), 466-493 (2008)
doi: 10.1016/j.epsr.2011.08.011 .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *