Как работает громоотвод в частном доме. Из каких элементов состоит система молниезащиты. Какие виды громоотводов бывают. Как правильно рассчитать и установить молниеотвод своими руками. Сколько стоит готовая система молниезащиты.
Что такое громоотвод и зачем он нужен
Громоотвод (правильнее называть «молниеотвод») — это устройство для защиты зданий от прямого попадания молнии. Его основная задача — принять на себя удар молнии и отвести электрический разряд в землю, минуя конструкции дома.
Система молниезащиты частного дома обычно состоит из следующих основных элементов:
- Молниеприемник — металлический штырь на крыше
- Токоотвод — проводник от молниеприемника до земли
- Заземлитель — металлические электроды в грунте
При правильном устройстве громоотвод значительно снижает риск возгорания дома от удара молнии и повреждения электроприборов. Это особенно важно для деревянных домов в местностях с частыми грозами.
Принцип работы громоотвода
Принцип действия молниеотвода основан на физических свойствах электрического разряда молнии. Вот как это работает:
- Во время грозы между облаками и землей возникает сильное электрическое поле.
- Металлический штырь молниеприемника создает вокруг себя зону повышенной напряженности поля.
- Молния с большей вероятностью ударит в этот штырь, а не в другие части дома.
- По токоотводу электрический разряд уходит в землю через заземлитель.
Таким образом, молниеотвод «перехватывает» молнию и отводит ее от здания по безопасному пути. При этом он защищает определенную зону вокруг себя, которая зависит от высоты молниеприемника.
Виды громоотводов для частного дома
Для защиты частных домов обычно используются следующие типы молниеотводов:
Штыревой громоотвод
Самый простой и распространенный вариант. Представляет собой металлический штырь высотой 2-3 метра, устанавливаемый на коньке крыши. Подходит для небольших домов площадью до 150 м².
Тросовый молниеотвод
Состоит из металлического троса, натянутого над коньком крыши между двумя мачтами. Используется для защиты домов большой площади или сложной формы.
Сетчатый молниеотвод
Металлическая сетка, покрывающая всю площадь кровли. Обеспечивает максимальную защиту, но сложен в монтаже. Применяется для крупных зданий в районах с высокой грозовой активностью.
Как рассчитать зону защиты молниеотвода
Зона защиты молниеотвода — это пространство вокруг него, в пределах которого вероятность удара молнии в здание снижается до минимума. Для штыревого молниеотвода она имеет форму конуса.
Простой способ оценить радиус защиты:
- При угле 45° радиус защиты равен высоте молниеприемника над кровлей
- При угле 60° радиус составляет 0.6 высоты молниеприемника
Например, для молниеприемника высотой 3 м над коньком крыши радиус защиты составит примерно 3 м при угле 45° или 1.8 м при угле 60°.
Для более точного расчета используются специальные формулы и компьютерные программы. При проектировании сложных систем молниезащиты лучше обратиться к специалистам.
Инструкция по самостоятельной установке громоотвода
Монтаж простого штыревого громоотвода можно выполнить своими руками, следуя этой инструкции:
- Подготовьте материалы:
- Стальной пруток диаметром 16-20 мм и длиной 2-3 м для молниеприемника
- Стальная полоса сечением 40×4 мм для токоотвода
- Стальные уголки 50x50x5 мм длиной 1.5 м для заземлителя (3 шт)
- Крепежные элементы (держатели, болты, гайки)
- Установите молниеприемник на коньке крыши, закрепив его на специальном держателе.
- Проложите токоотвод от молниеприемника к земле по наружной стене дома. Крепите его к стене через каждые 1-1.5 м.
- Вкопайте в землю 3 стальных уголка на глубину 1.5 м, расположив их треугольником на расстоянии 1 м друг от друга.
- Соедините уголки стальной полосой методом сварки, образуя контур заземления.
- Присоедините нижний конец токоотвода к контуру заземления сваркой или болтовым соединением.
При монтаже соблюдайте правила электробезопасности. Все соединения должны быть надежными и защищенными от коррозии.
Стоимость готовых комплектов молниезащиты
Цена на комплекты молниезащиты для частного дома зависит от типа системы, материалов и производителя. Вот примерные цены на готовые решения:
- Простой штыревой громоотвод — от 5000 до 15000 рублей
- Тросовая система для дома до 200 м² — от 20000 до 40000 рублей
- Сетчатая молниезащита — от 50000 рублей
При заказе монтажа «под ключ» стоимость увеличится в 1.5-2 раза. Самостоятельная установка простого громоотвода обойдется в 3000-5000 рублей за материалы.
Правила эксплуатации и обслуживания громоотвода
Чтобы система молниезащиты надежно работала долгие годы, соблюдайте следующие правила:
- Регулярно осматривайте все элементы на предмет повреждений и коррозии
- Проверяйте надежность крепления молниеприемника и токоотвода
- Измеряйте сопротивление заземления не реже 1 раза в 3 года
- После сильных гроз проводите внеплановый осмотр системы
- При обнаружении повреждений немедленно устраняйте их
При правильном монтаже и обслуживании громоотвод прослужит 25-30 лет, надежно защищая ваш дом от удара молнии.
Как сделать громоотвод в частном доме: инструкция по установке молниезащиты
Чтобы избежать пожара или поломки бытовой техники из-за удара молнии, в частном доме делают молниезащиту.
Андрей Ненастьев
электромонтер
Профиль автора
В статье расскажу, как правильно ее установить и что дешевле: сделать молниезащиту своими руками или купить готовую в магазине.
Зачем частному дому молниезащита
Поражающие факторы молнии и их последствия. Разряд молнии переносит токи силой до 200 кА. Это очень много: такую силу тока дают, например, 57 000 одновременно включенных электрических обогревателей. Температура молнии достигает +3000 °C, поэтому если она попадет в дом, особенно в деревянный, может случиться пожар.
Кто в группе риска. В первую очередь — дома в зонах с частыми грозами.
Чем севернее, тем реже грозы. Источник: WearproВероятность попадания молнии рассчитывается по формуле:
N = ((А + 6Н) × (В + 6Н) − 7,7 − Н²) × n × 10⁻⁶
где:
А — длина здания, м,
В — ширина здания, м,
Н — высота здания, м,
n — среднегодовое число ударов молнии в 1 км² поверхности там, где стоит дом.
Как посчитать плотность ударов молнии
Среднегодовая продолжительность гроз | Удельная плотность ударов молнии в землю, n |
---|---|
10—20 часов | 1 |
21—40 часов | 2 |
41—60 часов | 4 |
61—80 часов | 5,5 |
81—100 часов | 7 |
> 100 часов | 8,5 |
Среднегодовая продолжительность гроз
Удельная плотность ударов молнии в землю, n
10—20 часов
1
21—40 часов
2
41—60 часов
4
61—80 часов
5,5
81—100 часов
7
> 100 часов
8,5
Например, для здания размерами 14 × 12 м и высотой 10 м в Ленинградской области вероятность попадания молнии — один удар молнии в 62 года. Это не значит, что молния ударит в 62-й год с момента постройки дома. Также это не означает, что молния не ударит дважды или трижды за это время. Точно спрогнозировать молнию невозможно.
/house-service/
Сколько стоит содержать частный дом в Ленинградской области
Как жить в России
Чтобы на все хватало и даже оставалось. Рассказываем дважды в неделю в нашей бесплатной рассылке
Что такое молниезащита
Молниезащита — это система, которая защищает здание от молнии. Молниезащита, громозащита и грозозащита — это одно и то же. Все термины верны, но специалисты чаще оперируют словом молниезащита.
Виды молниезащиты дома. Молниезащита бывает внешней и внутренней.
/stroimaterialy/
Я строю дом и экономлю на стройматериалах
Внешняя — это громоотвод, который напрямую контактирует с разрядом молнии. Его также называет молниеотводом — это тоже правильно. Громоотвод защищает от удара молнии здание и людей в нем.
Внутренняя молниезащита обеспечивает безопасность электропроводки. Компоненты внутренней системы — это, например, устройство защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП.
Внешняя молниезащита
Принцип работы. Молниеотвод улавливает молнию и перенаправляет удар в землю. Чтобы молния гарантированно попала в громоотвод, его ставят как можно выше: на крышу дома, специальную мачту или, например, на растущее рядом высокое дерево.
Защитная зона. Перед покупкой или изготовлением молниеотвода выполняют расчет его защитной зоны. Устройство должно быть расположено так, чтобы молния гарантированно попала в него, а не в дом.
Калькулятор для расчета зоны защиты молниеотвода
Точно зона защиты определяется по сложной математической формуле. Но, например, для штыревого молниеотвода — это устройство в виде металлического штыря на крыше — пользуются простым правилом: при угле в 45° радиус защиты будет равен высоте установки устройства. То есть если громоотвод стоит на высоте 10 м, зона защиты будет равна 10 м от оси штыря. Угол определяют визуально.
Для молниеотвода из штыря зона защиты будет в виде конуса. Источник: интернет-журнал «Самоделино»Из чего состоит громоотвод
Громоотвод состоит из трех основных частей: молниеприемник, токоотвод и заземлитель.
Молния попадает в самую высокую точку устройства и направляется в землю. Источник: «МТС-ТВ»Молниеприемник бывает трех типов: штыревой, тросовый и сеточный.
Штыревой молниеприемник — это самый простой вид, штырь из металла длиной от 0,5 м. Он подходит для обычных загородных домов с размерами до 10 × 10 м и высотой до двух этажей.
Если дом больше или выше, потребуется длинный штырь, установленный на большой высоте. Нужно придумывать особое крепление на крышу или строить рядом с домом специальную мачту.
Так выглядит штыревой молниеприемник на крыше. Источник: «Профэлектро» Штыревой молниеприемник — самое дешевое решение для загородных домов. Это цены на «Яндекс-маркете»Тросовый молниеприемник — это натянутый на крыше стальной трос. Такой молниеприемник крепится на конек — верхнее ребро крыши.
Тросовый молниеприемник дает большую зону защиты, чем штыревой, но чуть сложнее в монтаже. Его не рекомендуют использовать на крышах с металлическим покрытием. Он подходит для «мягкой» кровли, например из ондулина или гибкой черепицы.
Тросовый молниеприемник иногда комбинируют со штыревым: по краям крыши ставят стержни, а между ними натягивают трос. Источник: «Два молотка»Сеточный молниеприемник — это сетка из металлического прутка, которая покрывает всю поверхность кровли. Размер ячеек может быть от 5 × 5 м до 20 × 20 м. Чем чаще бьют молнии, тем меньше должен быть шаг сетки.
Такой молниеприемник используют на больших по площади крышах и там, где грозы бывают очень часто. Это наиболее надежная, но и самая дорогостоящая конструкция. Готовые сеточные молниеприемники под определенную площадь крыши сложно найти в свободной продаже. Сеточную конструкцию придется собирать самому из прутка и кронштейнов или доверить монтаж подрядчику.
Если кровля металлическая, сетку кладут на расстоянии примерно 10 см от нее, чтобы разряд молнии не задел крышу. Источник: «Свет Новосибирска»Для штыревого молниеотвода достаточно одного токоотвода. Тросовая молниезащита подразумевает два, а сетчатая — как минимум четыре, по количеству углов дома.
Токоотвод. Если бы молния не переносила огромный заряд энергии, ее бы отводили в землю с помощью обычного электрического кабеля — такого же, какой подходит к розеткам. Но сила молнии сожжет такой кабель, поэтому в качестве токоотвода применяют толстые металлические прутки. Они бывают из арматуры, оцинкованной или нержавеющей стали, меди, алюминия.
Стандартное решение — стальной оцинкованный пруток диаметром 8 мм. Он дешевый и надежный. На «Яндекс-маркете» можно найти прутки по 50 Р за метрЗаземлитель рассеивает ток, который прошел через молниеприемник и токоотвод. Контур заземления — это вкопанные в землю металлические штыри, соединенные между собой.
Инструкция по организации молниезащиты требует, чтобы было не меньше трех штырей, поэтому обычно контур заземления — это треугольник. Одна из его вершин соединяется прутком или металлической полосой с токоотводом.
Заземлитель рекомендуют закапывать подальше от крыльца и садовых дорожек, чтобы избежать удара током во время грозы. Еще его лучше сделать в месте с влажной почвой: влага обеспечит лучший контакт конструкции с землей, когда пойдет ток.
Здесь токоотвод переходит в контур заземления. Источник: «Электромаг» Заземлитель, сделанный своими руками из арматуры. Источник: «Электроуслуги-рф»Пассивные и активные громоотводы
Пассивные громоотводы — это устройства, в которые молния попадает сама, как бы ориентируясь на их высоту. Активный громоотвод «захватывает» молнию. Он генерирует ответный стример — нить электрического разряда высокого напряжения. Происходит пробой, и молния попадает в активный молниеприемник, а затем заземляется.
Российские нормативы не регламентируют использование активных молниеотводов. А испытания в Московском энергетическом институте им. Кржижановского показали, что активные молниеотводы бесполезны. Они давали напряжение встречного стримера только в 20 000 вольт. По мнению ученых, для воздействия на молнию нужно не менее 400 000 вольт.
Производители говорят, что зона защиты активного молниеотвода в пять-шесть раз больше пассивных штырей. Ведущий российский ученый в области физики газового разряда Эдуард Базелян утверждает, что нет никаких доказательств этого. Базелян считает, что расчет зоны защиты активного молниеотвода следует выполнять, как для пассивного.
У активного молниеприемника зона защиты по форме, как купол. Источник: «Стэллайт»От чего зависит стоимость молниезащиты
Активные молниеотводы — самый дорогой вариант защиты. Только молниеприемник стоит не менее 50 000 Р.
Готовые комплекты штыревых, тросовых и сеточных молниеприемников пассивного типа для частного дома продаются не более чем за 20 000 Р. В комплект часто входят и токоотвод с заземлителем.
Цена будет отличаться в зависимости от материала, из которого сделана вся система. Это может быть алюминий, медь, различные виды стали. Наиболее надежной считается нержавеющая сталь: она не подвержена коррозии и не плавится при ударах молнии.
Активные молниеприемники стоят в 20—30 раз дороже пассивных. Это цены в «Вольтстриме» Чем больше дом, тем дороже громоотвод. Цены с сайта Bolta Громоотвод можно частично собрать самостоятельно, а еще часть купить. Это цены на заводские заземлители на сайте BoltaВыбор готовой молниезащиты
При выборе готовой молниезащиты самое важное — расчет пространственной геометрии. Если молниезащиту ставит подрядчик, он должен обосновать цифрами, как и где будет стоять мачта, какой она будет высоты, и почему. Еще предоставить расчет зоны защиты.
Если оборудование покупают и монтируют самостоятельно, то смотрят на сечение проводников, через которые пойдет молния. Это приемник, отвод и заземлитель. Минимальное сечение — 8 мм. Чем толще, тем лучше: меньше риск, что детали громоотвода сгорят или расплавятся при ударе молнии.
Монтаж готовой молниезащиты
С готовой молниезащитой обычно идут заводские крепления.
Монтаж приемника молний. Молниеприемники устанавливают на кровле на кронштейны. Если монтируют тросовый молниеприемник, то на краю конька делают выпуски на 30—50 см. Выпущенный пруток должен выступать за плоскость дома под углом около 45° к горизонту. Эту схему еще называют «куриная лапа».
Монтаж токоотводов. Токоотводы ведут по внешней части водосточных труб или прямо по фасаду при помощи держателей. При монтаже прутка токоотвода не делают острых углов: в них может заискрить.
За полметра до земли делают переход с прутка на металлическую полосу. Для этого в комплектах идет специальный держатель.
Монтаж заземлителя. На 1,5—3 м в землю вкапывается контур заземления. К нему присоединяется второй конец полосы.
Главное — соблюдать непрерывность линии до заземлителя, то есть элементы должны быть надежно соединены, чтобы электричество нигде не остановилось.
Самостоятельное изготовление молниезащиты
Штыревой громоотвод несложно собрать самому. В качестве стержня подойдет, например, арматура или стальной пруток. Его сечение должно быть не меньше 8 мм, длина — от 0,5 до 2 м.
Минимальные диаметры компонентов громоотвода, чтобы он не сгорел
Молниеприемник | Токоотвод | Заземлитель | |
---|---|---|---|
Медь | 7 мм | 5 мм | 8 мм |
Сталь | 8 мм | 8 мм | 11,5 мм |
Алюминий | 9,5 мм | 6 мм | Запрещено |
Молниеприемник
7 мм
Токоотвод
5 мм
Заземлитель
8 мм
Молниеприемник
8 мм
Токоотвод
8 мм
Заземлитель
11,5 мм
Алюминий
Молниеприемник
9,5 мм
Токоотвод
6 мм
Заземлитель
Запрещено
Все компоненты громоотвода в идеале делают из одного и того же материала.
Стержень устанавливают в самой высокой точке, чтобы он выступал над всеми постройками.
Обычно это край конька крыши. Если рядом есть дерево, которое значительно выше дома, штырь допустимо закрепить на нем. В этом случае оставляют запас материалов для токоотвода: дерево может вырасти и потребуется переносить штырь еще выше.Что делать? 06.07.18
Соседка хочет спилить мое дерево
При монтаже стержня уделяют особое внимание надежности крепления: ветер не должен уронить стержень.
Если молниеприемник в виде троса, то монтаж почти не отличается. Главное — оставлять зазор не менее 10 см от кровли до троса. Особенно это важно, если кровля металлическая.
Инструкция по устройству молниезащиты
Токоотвод крепят к молниеприемнику болтовым соединением.
Токоотводящие прутки монтируют на специальные изолирующие держатели — их проще купить.
Болтовое соединение прутков. Источник: Связькомплект Стоимость держателя в интернет-магазине «ЭТМ». Сделать похожие своими руками можно из фторопластовых пластинЗаземлитель закапывают в грунт на 1,5—3 м глубины подальше от пешеходных дорожек и крыльца. Норматив — не менее метра от стены дома и не менее 5 м от дорожек. Металлические штыри забивают в грунт, затем соединяют их между собой арматурой, трубой, лентой — по сути, чем угодно. Соединения выполняются только сваркой. Затем тянут металлическую ленту к токоотводу и соединяют его с контуром заземления.
Контур заземления желательно делать во влажном грунте: в низине участка, рядом с водоотводной канавой, прудом или полем фильтрации септика. Это даст лучший контакт стержней с землей.
/forumhouse/
Сколько стоит построить погреб
Сколько стоит самодельный громоотвод для двухэтажного частного дома
Материалы | Стоимость |
---|---|
Держатели токоотвода, 10 шт. | 1000 Р |
Металлическая полоса 40 × 4 мм, 3 м | 308 Р |
Болтовые зажимы, 10 шт. | 300 Р |
Расходные материалы (отрезные круги, электроды) | 300 Р |
Арматура 8 мм, 20 м | 180 Р |
Итого | 2088 Р |
Держатели токоотвода, 10 шт.
1000 Р
Металлическая полоса 40 × 4 мм, 3 м
308 Р
Болтовые зажимы, 10 шт.
300 Р
Расходные материалы (отрезные круги, электроды)
300 Р
Арматура 8 мм, 20 м
180 Р
Итого
2088 Р
Как делать нельзя
Бывает, что громоотвод собран с ошибками. В лучшем случае при ударе молнии он сгорит один, в худшем — вместе с домом. Вот возможные ошибки.
Торчащие из стен конструкции не попали в зону защиты. Любые металлические конструкции на фасаде также должны попадать в зону защиты громоотвода. Если из этой зоны выходит антенна телевизора или стальная труба вентиляции, то молния вместо громоотвода может попасть в них. Разряд придется прямо на дом.
Некачественный молниеотвод. Если молниеотвод сделан из слишком тонкого прутка, при ударе молнии он сгорит. То же самое касается токопровода.
Не выдержаны зазоры при монтаже. Молниеприемник и токопровод не должны касаться металлических элементов кровли или фасада. Рекомендуется зазор не менее 10 см. Это не касается того редкого случая, когда функцию молниеприемника выполняет сама металлическая кровля. Если, например, трос молниеприемника провис и касается металлического конька, от громоотвода будет больше вреда, чем пользы: молния замкнется прямо на кровлю.
Плохой контур заземления. Если заземлитель сделан в сухом месте, на песчаной почве, из ржавой арматуры, то молния найдет более простой путь уйти в землю. Не исключено, что этот путь будет пролегать через дом.
Внутренняя молниезащита — УЗИП
Бывает, что молния бьет не в дом, а в стоящую рядом опору с электрическими проводами. По проводам импульс придет в щиток.
При ударе молнии в сети возникает импульсное перенапряжение — кратковременный скачок напряжения до экстремального уровня. Он также может возникнуть, если молния ударит в землю рядом с домом или в дом соседа. В этом случае возникнет электромагнитное поле — оно спровоцирует импульс даже без прямого контакта с проводкой.
/dom/
Я переехал из хрущевки в частный дом
Последствия попадания молнии в электрическую сеть могут быть разными. Например, в поселке Сотниково от удара молнии едва не сгорел храм. Источник: ТивикомЧтобы обезопасить проводку и щиток, ставят УЗИП. Внутри него находится варистор — резистор, который меняет сопротивление в зависимости от напряжения. При ударе молнии варистор мгновенно снижает сопротивление и через себя уводит импульс на контур заземления.
Предусмотрена возможность спасения щитка и проводки ценой жизни варистора: если возникнет сверхмощный импульс, варистор сгорит. На панели УЗИП появится красный индикатор. В таком случае из УЗИП достается блок с варистором, он меняется на новый.
УЗИП устанавливается на вводе проводки в дом. Потребуется обесточить не только сам дом, но и линию от электрической опоры до щитка. Для таких работ лучше вызвать электрика.
УЗИП бывают однофазными и трехфазными — по числу вводов в дом. Это цены в интернет-магазине «ЭТМ»Запомнить
- Перед установкой молниеотвода рассчитывают зону защиты исходя из размеров дома.
- Для обычного частного дома площадью до 100 м² подойдет стержневой громоотвод. Для больших домов — тросовый. Если кровля занимает большую площадь, а молнии бьют часто, — сетчатый.
- Не стоит переплачивать за активные громоотводы. Их эффективность не доказана.
- Громоотвод защищает от удара молнии дом, но не спасет проводку. Для ее защиты ставят УЗИП.
как работает? Принцип действия, инструкция по сборке!
Сегодня мы погрузимся в мир теоретической физики, чтобы разобраться с тем, как работает громоотвод. На самом деле, это неправильное название, так как гром является звуковым эффектом — отвести его от здания не только нельзя, но и не имеет никакого смысла. Правильное название конструкции «молниеотвод», и оно наиболее точно отражает суть данного устройства.
Громоотвод — как работает
Содержание статьи
- 1 Что такое громоотвод и как он функционирует
- 1.1 Немного физики
- 1.2 Цены на молниезащиту и заземление
- 2 Принцип действия молниеотвода
- 3 Как правильно устроить молниеотвод на здании
- 3.1 Цены на держатели для токоотвода
- 3.2 Видео — Громоотвод в действии
Что такое громоотвод и как он функционирует
Итак, молниеотвод – это устройство, предназначенное для защиты зданий и сооружений от удара молний. Представляет собой заостренный металлический штырь, который устанавливается в вертикальном положении на крыше зданий или на отдельно стоящей высокой мачте. От нижнего конца штыря идет проводник, который уходит в землю – заземление.
Принцип действия молниеотвода
Большинство людей думают, что основная функция молниеотвода заключается в том, что при прямом попадании молнии во время грозы он отводит заряд по проводнику в землю, где тот рассеивается, не повреждая здание. Да, это утверждение верное, и при попадании молнии именно так и произойдет.
Однако так бывает только в случае прямого попадания, что случается крайне редко. В прочих ситуациях громоотвод работает по-другому. Удивлены? На самом деле, все не так сложно и объяснимо, и сейчас вы в этом убедитесь.
Молния крайне редко попадает в громоотвод
Молниезащита тросовая
Немного физики
При образовании грозовых облаков происходит разделение зарядов. Мельчайшие капли воды приобретают отрицательные и положительные заряды, при этом отрицательные заряды скапливаются преимущественно в нижней части кучевого облака.
- На поверхности земли, а также на зданиях и сооружениях под заряженным облаком скапливаются индуцированные заряды противоположного знака, то есть положительные.
Нюансы разделения зарядов
- Между землей и облаками увеличивается напряженность электрического поля. Появляется разность потенциалов, достигающая миллионов вольт. Данной разницы достаточно для образования разряда, коим и является молния.
- Разряд молнии начинается со ступенчатого лидера. Под этим понимается слабосветящийся разряд, который движется по направлению от облака к земле со скоростью 50 000 км/сек. Путь молнии прокладывается по воздуху — он неоднороден, а значит, есть места с более высокой электропроводностью (больше количество заряженных частиц). По ним-то молния и проходит. По-другому можно сказать, что молния выбирает наименьший путь сопротивления.
Разряд молнии
- Приближаясь к земле, лидер направляется в те участки, где в данный момент имеется наибольшее количество индуцированных зарядов противоположного знака. Когда лидер достигает земли, все отрицательные заряды, находящиеся в ионизированном канале, устремляются в землю – сначала заряды из нижней части канала, а затем и из облака. Таким образом, основной разряд идет снизу-вверх.
Молния выбирает наименьший путь сопротивления
Наверное, всем известно, что молния поражает высокие объекты: деревья, вышки, мачты, дома. Но происходит так не всегда, так как многое зависит от электропроводности этих объектов. Например, ствол дерева содержит влагу, что позволяет образующимся в земле индуцированным зарядам перетекать на верхушку дерева, а значит, расстояние до нисходящего ступенчатого лидера сокращается. Ему нужно проделать меньший путь, поэтому удар с высокой долей вероятности придется в рассматриваемый объект. Так будет, если рассмотреть одиноко стоящее дерево.
Совет! Именно поэтому нельзя прятаться во время грозы под деревьями, которые стоят особняком. В относительной безопасности вы будете только в зарослях, да и то – не факт.
Большинство специалистов рекомендует поднимать молниеотвод на высоту до 18-20 м, особенно если здание находится в плотной застройке частного сектора
Справедливо перетекание зарядов также для высоких сооружений и зданий, однако если поблизости находится объект с более высокой электропроводностью, он накопит в себе больше индуцированных зарядов, и молния поразит именно его — несмотря на то, что оно может быть намного ниже.
Единственным проверенным средством, помогающим уберечься от удара атмосферного разряда, является молниеотвод
Данный эффект полностью объясняет поведение молнии. Иногда люди недоумевают, почему заряд поражает не высокое строение, а какой-нибудь маленький сарай, находящийся поблизости. Причиной может быть то, что он стоял на водоносном слое почвы, а вода, как мы знаем, является прекрасным проводником и однозначно будет содержать большее количество индуцированных зарядов.
Молниезащита загородного дома
Можно часто наблюдать деревья, пораженные молнией, около рек. Как известно, в силу гравитации реки протекают в самых низких участках рельефа, но так как вода в реке – это хороший проводник, содержащий много зарядов, в этой области создаются самые оптимальные условия для попадания молнии.
История молниеотвода
Совет! По этой причине во время грозы стоит держаться подальше от рек и водоемов.
Цены на молниезащиту и заземление
Молниезащита и заземление
Принцип действия молниеотвода
Итак, мы разобрались с поведением молнии, но до сих пор непонятно, как функционирует громоотвод. Сейчас мы объясним и этот вопрос.
- Как уже было сказано, на земле появляется большое количество индуцированных зарядов, возникает сильное электрическое поле, которое будет усиленно у заостренных предметов, коим и является молниеотвод.
Принцип работы молниеотвода сводится к тому, чтобы переключить электрический удар на специальную проводную шину, отправляющую заряд молнии глубоко в землю
- В результате этого на верхушке устройства возникает коронный разряд, через который разряды из земли стекают вверх по воздуху в направлении грозового облака. Это означает только одно – индуцированные заряды не могут накапливаться на здании, а значит, молния в него бить не будет, так как наверняка поблизости найдутся более заряженные объекты.
- Вероятность того, что молния попадет в здание с громоотводом, падает практически до нуля. Именно поэтому случаи ударов в громоотводы такие редкие.
Принцип действия активного громоотвода
Согласитесь, все очень просто и понятно, если понимаешь суть явления. Мы уже давно живем в информационном веке, поэтому быть невеждой современному человеку не к лицу.
Как правильно устроить молниеотвод на здании
Разобрав принцип работы громоотвода, будет неправильно оставить без внимания способ его устройства. Во второй части статьи мы расскажем, как своими руками смонтировать качественную защиту для вашего дома, чтобы уберечься от ударов молнии.
ГРОМООТВОДЫ. Фигура 1) Платиновый наконечник громоотводного стержня. 2) Проволочный кабель, зажатый наконечником. 3) Проволочный кабель с наконечником. 4) Соединение верхней части стержня а, который для сбережения места укорочен и обломан на чертеже. 5, 6) Пучки из стержней. 7, 8, 9 и 10) Скрепления основания стержня с деревянными частями крыши. 11 и 12) Муфты для соединения проводников. 13) Скрепление основания стержня с проводником, загибающимся вниз. 14) Конец подземного проводника, опущенный в воду колодца. 15, 16, 17) Подземные части проводника. 18) Якорь и корзина с углем — подземная оконечность проводника. 19) Защита порохового погреба, система Мельсана. 20) То же — по французской системе. 21) Защита высокого здания
Существует множество вариантов исполнения молниеотвода, начиная с самых простых самодельных вариантов и заканчивая профессиональными системами от именитых производителей. Мы настоятельно советуем использовать заводские решения, так как они гарантированно будут работать (при правильном монтаже) и, что немаловажно, выглядят намного привлекательнее с эстетической точки зрения.
В качестве примера мы разберем, как монтируется молниезащита от белорусского производителя «ТерраЦинк». Данная система включает в себя широкий ассортимент аксессуаров и комплектующих, позволяющих выполнять монтаж на строениях разной формы и сложности. Основу системы составляет молниеприемник, который в зависимости от габаритов может представлять собой молниеприемную мачту или молниеприемный стержень. Всего насчитывается более 20 видов элементов.
Молниезащита «ТерраЦинк»
В комплект будут входить основание, треноги и держатели токоотвода. Токоотводов компанией представлено 30 видов, что позволяет подобрать оптимальный вариант под любой фасад здания. Также система включает в себя 15 видов соединителей и зажимов токоотвода.
Держатель треугольной формы
Интересно знать! В качестве токоотвода для частных домов чаще всего используют 8-миллиметровый оцинкованный прут.
Система «ТерраЦинк» хороша еще и тем, что для установки вам не потребуется специальных инструментов. Монтаж выполняется за очень короткое время при том, что его можно осуществлять на эксплуатируемые здания. Комплектующие имеют небольшие размеры, что делает их незаметными на фоне строения.
Расположение элементов молниезащиты
Таблица. Как происходит установка такой молниезащиты?
Шаги, фото | Описание работ |
---|---|
Шаг 1. Установка держателей под токоотвод | Работа начинается с того, что на конёк кровли монтируются регулируемые держатели с металлическим стержнем. Фиксируются они очень просто — за счет затягивания крепежного винта. |
Шаг 2. Монтаж остальных держателей | Токопровод у нас пройдет по всей крыше, поэтому держатели устанавливаются по всему коньку с шагом 1 м. |
Шаг 3. Прокладка токопровода | Фиксируем в держателях токопровод диаметром 8 мм при помощи пластиковой защелки на верхушке держателя. Комментарий. Некоторые держатели имеют иное крепление токопровода, поэтому обязательно изучите перед монтажом прилагаемую инструкцию. |
Шаг 4. Торцевой загиб токопровода | Чтобы увеличить площадь покрытия молниезащиты, свободный конец токопровода, выступающий за край конька, рекомендуется загнуть вверх под углом 45 градусов. Делаем это с двух сторон. |
Шаг 5. Монтаж держателя токоотвода | На следующем этапе необходимо закрепить держатель под токоотвод. Монтируется он под черепицу или иные кровельные материалы, поэтому в месте установки придется произвести небольшой демонтаж, чтобы добраться до деревянной стропильной системы и обрешетки. Держатель фиксируется при помощи саморезов, после чего элементы кровли возвращаются на место. Образовавшееся отверстие дополнительно герметизируется, чтобы не допустить попадания внутрь воды во время дождя. |
Шаг 6. Установка держателей на скате | Далее аналогичным образом крепятся держатели прямо по кровле до самой нижней части. Шаг установки также составляет 1 м. |
Шаг 7. Дальнейшая разводка токопровода | В держатели 42202, идущие по кровле, устанавливается токопровод. Фиксация элемента аналогична той, что выполнялась ранее с коньковыми держателями. |
Шаг 8. Соединение токопровода | Подведенные с боков токопроводы необходимо соединить с центральным. Делается это при помощи зажимов №51515 при затягивании болтов. |
Шаг 9. Монтаж держателя под молниеприемник | Далее начинается процесс монтажа молниеприемника. Первым делом устанавливаем держатель. Проще всего его закрепить к вертикальной поверхности, например, стенке дымохода. 1. Для этого в ней просверливаются отверстия, в которые вставляются пластиковые дюбеля. 2. В них вкручиваются кронштейны до надежной фиксации. 3. Ставится стержень (молниеприемник), который фиксируется скобами, прикручиваемыми к кронштейну на болтовые соединения. |
Шаг 10. Соединения молниеприемника с токопроводом | С нижнего конца у стержня имеется резьба, на которую накручивается зажим прута №55422. Высоту расположения этого элемента стоит отрегулировать так, чтобы он находился на одном уровне с коньковым токопроводом. Далее происходит соединение по уже рассмотренному принципу. |
Шаг 11. Монтаж фасадных держателей | По фасаду, снизу-вверх, устанавливаются пластиковые держатели. Их монтаж аналогичен тому, как мы ранее крепили держатель молниеотвода. Шаг установки также составляет 1 м. |
Шаг 12. Закрепление токопровода на вертикали | Далее соединяем токопровод со стеновыми держателями. Свес кровли при этом необходимо обогнуть так, чтобы нигде не было контакта с кровлей и прочими элементами, особенно металлическими. Если при прокладке необходимо обойти водоотлив коттеджа, то используйте держатели для водостока. Токопровод при этом можно пропустить по водосточной трубе, используя специальные крепежные элементы. |
Шаг 13. Установка контрольного зажима | Токопровод должен заканчиваться на высоте 70 см от земли. На его конец крепится контрольный зажим |
Шаг 14. Копка траншеи | Далее необходимо выкопать траншею, по которой будут проложены металлические шины заземления. Длина траншеи составляет 1 м, а глубина – 50 см. |
Шаг 15. Установка держателя полосы | Под контрольным зажимом устанавливаем держатель полосы. |
Шаг 16. Установка полосы заземления | Затем прикрепляем полосу заземления. Она погружается в траншею с загибом и проходит по ее дну. |
Шаг 17. Установка контрольно-измерительного колодца | Устанавливаем контрольно измерительный колодец на край траншеи. |
Шаг 18. Сборка штырей для заземлителя | Осуществляем сборку комплекта штырей для заземлителя. Тут все просто – на резьбу накручивается переходная муфта, через которую элементы легко соединяются друг с другом. Внимание! Количество штырей, а соответственно, и глубина их погружения в почву, рассчитываются при составлении проекта. |
Шаг 19. Подготовка инструмента | По мере наращивания штыри забиваются в землю. Для этого вам понадобится специальная насадка на перфоратор и ответный ударный винт, который вкручивается в муфту, после чего удаляется и на его место становится следующий элемент штыря. |
Шаг 20. Установка штыря | Забиваем штырь перфоратором на расчетную глубину. Обязательно при соединении его частей пользуемся антикоррозионной токопроводящей смазкой. Также используем антикоррозионную ленту, которой обматываются все соединения, находящиеся под землей. |
Шаг 21. Соединение штыря и полосы заземления | Далее устанавливаем на конец штыря зажим для прута, после чего выполняем стыковку с полосой заземления. При этом зажим разворачивается перпендикулярно, как показано на картинке. |
Виды расположения молниезащиты кровли
Цены на держатели для токоотвода
Держатели для токоотвода
На этом работа заканчивается. Вам останется лишь засыпать траншею и красиво все замаскировать. Если монтаж выполнен правильно, то система образует вокруг дома зону, при попадании в которую, молния уйдет в землю.
Видео — Громоотвод в действии
Громоотвод Франклина: быть или не быть
«Где-то я читал, что домовладелец из французского городка Сен-Омара Виссери де Буавалле поставил на крыше своего дома громоотвод в виде меча, направленного в небо. <…> Это было почти вызовом небу, объявлением войны господу богу. Когда же граждане увидали на острие меча пляшущие язычки небесного пламени и низвергающуюся молнию, то пришли в ужас. Гнев бога мог спалить маленький французский городок, как Содом и Гоморру. Муниципальные власти предъявили к Виссери де Буавалле иск о снятии неприличного и опасного в пожарном отношении громоотвода». В повести советского фантаста Александра Беляева «Золотая гора» обстоятельства дела изложены достаточно точно. Но были в нём интересные детали, о которых нельзя не рассказать. А всё началось с того, что мсье Виссери де Буавалле захотел уберечь своё жилище от «небесного электричества».
Бенджамин Франклин — отец громоотводов
Изобретением громоотвода мы обязаны Бенджамину Франклину — одному из отцов-основателей США. Он занимался естествознанием, и в частности, доказал электрическую природу молний. Установив это, он предложил и способ обезопасить дома во время гроз.
Способ простой: установить на самой высокой точке строения железный стержень, который «станет извлекать молнию», а потом проводить электричество в землю. «Так как стержень — хороший проводник, то молния не покинет его и не проникнет в стену», — писал Франклин. Нижний конец проводника он предлагал погружать в почву, так, чтобы металл достиг её влажного слоя, а потом изгибать, чтобы отводить электричество подальше от здания.
Книга Франклина «Эксперименты и наблюдения над электричеством». (Pinterest)
Конечно, первыми против громоотводов восстали священники: они увидели в них посягательство на волю божью. Но учёные восприняли идею с энтузиазмом: Франклин построил первый громоотвод в 1752 году, в Англии они появились десять лет спустя, в Германии — в 1769 году. Громоотводы даже вошли в моду: дамы носили шляпы с миниатюрными громоотводами, джентльмены устанавливали на зонтах удлинённую спицу, имитирующую его. Хотя нововведение среди обывателей принимали далеко не все.
Виссери vs соседи
В 1780 году во французском городе Сент-Омере 80-летний Виссери де Буавалле, бывший адвокат, знакомый с опытами Франклина, решил установить на крыше своего дома громоотвод. Надо сказать, что это было вполне в духе Виссери, который с энтузиазмом относился к достижениям науки и сам баловался изобретательством. Но при установке громоотвода он совершил ошибку, которая оказалась для него роковой: заземляющую проволоку он пустил по стене соседнего дома.
Его соседке Аделаиде Реньяр-Дебюсси это, конечно, не понравилось, тем более что с Виссери она была в истинно соседских отношениях — плохих. Улица, на которой происходило дело, была короткая, всего три дома, и третья соседка — мадам Кафиери — тоже ополчилась на бывшего адвоката. Женщины начали жаловаться в городской совет, утверждали, что их домам угрожает пожар. Довольно быстро к ним присоединились и другие жительницы Сент-Омера, и вот уже поползли слухи, что действие громоотвода вызывает выкидыши и страшные болезни. С жалобами дамы дошли до Совета эшевенов.
Зонт с громоотводом. (Pinterest)
Эшевены — особые должностные лица с достаточно широкими полномочиями, как административными, так и судебными. Тяжбы местного уровня разбирали именно они, и эшевены признали громоотвод опасным. Виссери предписали убрать его с крыши, но вместо того, чтобы демонтировать конструкцию и закончить тяжбу, тот решил идти до конца. Он настоял на повторном заседании Совета и изложил свою позицию: громоотвод — прогрессивное и полезное изобретение. Эшевены, в свою очередь, продолжали настаивать на том, что новинка эта ещё не изучена и польза её не очевидна. Тем более что в Англии был случай, когда громоотвод оплавился, то есть не всё «небесное электричество» удалось нейтрализовать. Решение осталось прежним — громоотвод надо демонтировать.
Изобретатель выходит на тропу войны
Чтобы продолжать отстаивать свою позицию, Виссери нашёл сторонника: адвоката Бюиссара, самого известного в городе Аррасе. А по совместительству он был физиком-любителем и членом Королевского Медицинского общества. Первое, что тот посоветовал, — демонтировать хотя бы часть громоотвода. Виссери убрал обломок шпаги, который был прикреплён на верхушке и служил токоприёмником, но целиком конструкцию уничтожать не стал. Жители города к тому моменту уже начали проявлять и беспокойство, и недовольство, конфликт усугублялся. И тогда Бюиссар начал действовать решительно. Он обратился к учёным, в том числе к философу и математику Мари Жан Антуану Кондорсе и метеорологу Луи Котту. Последний посоветовал ему составить меморандум, изложить в нем аргументы в пользу громоотвода, заверить его у нотариуса и представить эшевенам в качестве экспертной позиции. Война продолжилась.
Виссери и Бюиссар документ составили, причём очень обстоятельный. Разослали в несколько региональных Академий, получили одобрение из Арраса и Дижона (надеялись на одобрение Парижской академии, но столичные учёные делать этого не стали). Дело направили в следующую судебную инстанцию — Совет графства Артуа.
Максимилиан Робеспьер: адвокат по делу
На этой стадии Бюиссар передал дело другому адвокату по имени Максимилиан Робеспьер. Будущий деятель Великой французской революции приносил в Совете Артуа адвокатскую присягу, в 1780-е вёл здесь практику. Не слишком активно — не более 25 дел в год в самые плодотворные периоды, но достаточно долго.
Максимилиан Робеспьер. (Pinterest)
Почему Бюиссар так поступил? Во-первых, он мог опасаться обвинений в предвзятости: ведь он же фактически выступал в этом деле научным экспертом, составлял меморандум. Во-вторых, не исключено, что Бюиссар рассчитывал на ораторский талант Робеспьера, которым тот, безусловно, обладал, и предоставил молодому коллеге все собранные материалы.
Планируя защиту, Бюиссар хотел противопоставить научный подход и подход юристов, которые не прислушались к доводам учёных. Робеспьер решил по-своему. Опасаясь, что юристам не понравится быть «вторым номером» после учёных, он построил защиту на том, что и физика, и юриспруденция опираются на факты. Изложил те данные, которые подготовили Виссери и Бюиссар, подчеркнул, что никаких бед громоотводы не причинили. При этом Робеспьер не стал утаивать, что среди учёных были случаи смерти в ходе опытов с электричеством, в частности, так погиб Георг Вильгельм Рихман, академик Российской академии наук. Но с громоотводами эта смерть связана не была. В итоге Совет Артуа принял решение в пользу Виссери, разрешив ему оставить громоотвод. А Робеспьер получил не только местную, но и общенациональную известность: именно это дело предали широкой огласке.
Виссери торжествовал и оставшийся ему год жизни (он скончался в 1784-м) очень трепетно относился к отсуженному громоотводу. Он даже упомянул его в завещании, выделил специальную сумму на его содержание и обязал наследников сохранить громоотвод в конструкции дома. И это, надо сказать, очень усложнило его потомкам жизнь.
Решение Совета Артуа не убедило жителей Сент-Оноре в безопасности громоотвода. Когда наследники попытались продать дом, никто не захотел его покупать. И тогда уже родственники Виссери обратились в Совет эшевенов в надежде оспорить принятое когда-то решение. Совет согласился провести ещё одну экспертизу, вернее, провести её должны были наследники, а Совет рассмотрел бы заключение. За умеренную плату эксперты быстро нашлись: два военных инженера засвидетельствовали, что конструкция громоотвода несовершенна. Так возникли законные основания для его демонтажа, и дом наконец-то удалось продать.
Программа «Не так». Иск граждан города Сент-Омер к домовладельцу, установившему громоотвод, Франция, 1782
Сборник: Корейская война
В вооружённом конфликте на стороне Корейской Народно-Демократической Республики участвовали части ВВС СССР, на стороне Южной Кореи — войска ООН.
- Статьи
- Азия
- XX век
Пропаганда времён Корейской войны
Пропаганда времён Корейской войны
В Корее впервые столкнулись две идеологические машины холодной войны: западная демократия и восточный коммунизм.
- Статьи
- Азия
- XX век
Бессмысленная бойня
Бессмысленная бойня
В результате гражданской войны Корея распалась на две части, одна из которых пережила все ужасы диктатуры и до сих пор представляет угрозу.
- ЕГЭ
- Азия
- XX век
Корейская война
Корейская война
Вооружённый конфликт, расколовший Корею и мир. Что ты знаешь об этом событии?
- Статьи
- Азия
- XX век
Решающие битвы Корейской войны
Решающие битвы Корейской войны
Конфликт почти всё время был позиционным и разворачивался на 38-й параллели. Крупнейшие сражения отгремели ещё в первые месяцы.
- Статьи
- Азия
- XX век
Разгрызенный полуостров
Разгрызенный полуостров
Строго говоря, граница между Южной Кореей и КНДР проходит не по 38-й параллели, а вблизи неё. Но называют её всё равно «38-й параллелью». Говоря юридически, это не просто граница, а Военная демаркационная линия, по обе стороны от которой находится демилитаризированная зона.
- Статьи
- Азия
- XX век
Пропаганда времён Корейской войны
В Корее впервые столкнулись две идеологические машины холодной войны: западная демократия и восточный коммунизм.
- Статьи
- Азия
- XX век
Бессмысленная бойня
В результате гражданской войны Корея распалась на две части, одна из которых пережила все ужасы диктатуры и до сих пор представляет угрозу.
- ЕГЭ
- Азия
- XX век
Корейская война
Вооружённый конфликт, расколовший Корею и мир. Что ты знаешь об этом событии?
- Статьи
- Азия
- XX век
Решающие битвы Корейской войны
Конфликт почти всё время был позиционным и разворачивался на 38-й параллели. Крупнейшие сражения отгремели ещё в первые месяцы.
- Статьи
- Азия
- XX век
Разгрызенный полуостров
Строго говоря, граница между Южной Кореей и КНДР проходит не по 38-й параллели, а вблизи неё. Но называют её всё равно «38-й параллелью». Говоря юридически, это не просто граница, а Военная демаркационная линия, по обе стороны от которой находится демилитаризированная зона.
Рекомендовано вам
Лучшие материалы
- Неделю
- Месяц
- Статьи
- Европа
- XIX-XX вв.
Ненасытная Виктория
- Статьи
- Европа
- XIX-XX вв.
Циолковский: человек, который доказал, что смерти нет
- Статьи
- I до н.э. -XXI вв.
Бикини: история победившей наготы
- Статьи
- Европа
- XX век
От чего умер Ленин?
- Статьи
- Европа
- XX век
История первого советского маньяка
- Статьи
- Европа
- XVI век
Как Смоленск стал русским
- Статьи
- Европа
- V-XVI вв.
Личная гигиена в Средневековье
- Статьи
- Европа
- XIV-XIX вв.
Уланы: самая смертоносная конница
- Статьи
- Европа
- XX век
Импортные продукты в СССР
- Статьи
- Европа
- XIX-XX вв.
Последний из Юсуповых
- Статьи
- Европа
- XX век
«Жизнь за жизнь». История Рут Эллис
- Статьи
- Европа
- XV-XVIII вв.
Самые ужасные пытки (18+)
- Статьи
- Европа
- XIX-XX вв.
Ненасытная Виктория
- Статьи
- Европа
- XX век
Рождённые от немцев: плоды полового коллаборационизма
- Статьи
- Европа
- XIX-XX вв.
Александр Засс — сильнейший человек в мире
- Статьи
- Европа
- XIX-XX вв.
Циолковский: человек, который доказал, что смерти нет
- Статьи
- Европа
- XX век
«Пристрелят они тебя, Толя, как собаку»
- Статьи
- I до н.э. -XXI вв.
Бикини: история победившей наготы
- Статьи
- Европа
- XII век
Балдуин Прокажённый: юный король, рассыпавшийся на части
- Статьи
- Европа
- XX век
От чего умер Ленин?
- Неделю
- Месяц
- 📚 Статьи
- 👀 802247
- 📚 Статьи
- 👀 507254
- 📚 Статьи
- 👀 474867
- 📚 Статьи
- 👀 434359
- 📚 Статьи
- 👀 430377
- 📚 Статьи
- 👀 429835
- 📚 Статьи
- 👀 409722
- 📚 Статьи
- 👀 290108
- 📚 Статьи
- 👀 68063
- 📚 Статьи
- 👀 55145
- 📚 Статьи
- 👀 4996127
- 📚 Статьи
- 👀 1034464
- 📚 Статьи
- 👀 802247
- 📚 Статьи
- 👀 767629
- 📚 Статьи
- 👀 627479
- 📚 Статьи
- 👀 507254
- 📚 Статьи
- 👀 485116
- 📚 Статьи
- 👀 474867
- 📚 Статьи
- 👀 449677
- 📚 Статьи
- 👀 434359
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.
Содержание
- Принцип действия и устройство
- Молниеприемник
- Токоотвод
- Заземлитель
- Подготовительные мероприятия
- Формула расчета
- Материал для громоотвода
- Место установки
- Установка тросового молниеотвода
- Установка стержневого молниеотвода
- Дерево в качестве громоотвода
- Уход за конструкцией
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:
- 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.
- Металлическая проволока нужного сечения.
- Устройства для заземления (металлические штыри, трубы или лента).
- Пластиковые фиксаторы, скобы, болты.
- 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:
- Копают траншею глубиной от 80 см.
- Забивают в дно ямы металлические штыри.
- Соединяют их стальной трубой или лентой. Для этого используют сварочный аппарат.
- Отводят ленту к участку соединения с токоотводом.
- 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 своими руками – как сделать громоотвод на даче
Достаточно часто владельцы частных домов забывают об установке громоотвода, тем самым лишая свой дом защиты от удара молнии. Многие думают, что если возле дома есть высокие деревья, то молния попадет в них, но так случается не всегда. Простая конструкция молниеотвода позволяет сделать все работы самостоятельно. Ознакомиться со всеми нюансами, котДостаточно часто владельцы частных домов забывают об установке громоотвода, тем самым лишая свой дом защиты от удара молнии. Многие думают, что если возле дома есть высокие деревья, то молния попадет в них, но так случается не всегда. Простая конструкция молниеотвода позволяет сделать все работы самостоятельно. Ознакомиться со всеми нюансами, которые могут возникнуть при проведении данных работ, вы сможете, прочитав данную статью.
Содержание:
Устройство молниеотвода
Молниеприемник
Токоотвод
Заземление
Установка громоотвода
Громоотвод на даче своими руками
Видео
Наличие громоотвода на доме позволит вам защитить его от попадания грозы, а даже если это и случится, то отвести разряд в землю. При этом молниеотвод будет служить проводником, который не позволит произойти возгоранию здания.
Устройство молниеотвода
Молниеотвод, в простонародье громоотвод, состоит из трех основных элементов – молниеприемника, токоотвода, заземлителя.
Правильная работа громоотвода будет зависеть от каждой детали в отдельности и от всей системы в целом. Все они должны отвечать заданным параметрам. Устанавливать громоотвод можно как на крыше дома, так и на рядом стоящих постройках.
Важно: все детали молниеотвода должны быть выполнены из одного вида металла.
Молниепримник
По своей конструкции молниеприемники разделяются на стержневые, тросовые. В качестве молниеприемника используется стержень из металла сечением не менее 50 мм или натягивается трос вдоль конька крыши. Он может быть изготовлен из железа, меди или алюминия.
Важно: чем выше сделать громоотвод, тем большая площадь будет защищена. Для частных домов достаточно конструкции высотой не более 30 метров.
Токоотвод
Токоотвод соединяет молниеприемник и заземлитель, в качестве крепления используют пайку и болтовое соединение. Для этого используют проволоку, диаметр ее должен быть не менее 6 миллиметров.
Важно: токоотвод не должен располагаться под острым углом, чтобы не было возникновения искрового заряда.
Необходимо сделать расстояние в 10-15 см между стеною и токоотводом. Для крепежа используют специальные металлические скобы. Это позволит избежать нагревания.
Заземление
Особое внимание следует уделить заземлению молниезащиты всего здания. Так как непосредственно через заземлитель будет гасится электрический заряд молнии. Заземлитель изготавливают из арматуры, которую закапывают в землю на глубину примерно двух метров.
Важно: заземление громоотвода должно быть отдельным от заземления дома. Оно должно быть отдалено от дома и мест где проходят люди.
Вид заземлителя громоотвода будет зависеть от типа грунта и высоты прилегания почвенных вод. Так для сухих грунтов с низким прилеганием почвенных вод в качестве заземлителя можно использовать два стержня длиной не менее двух метров, которые закапывают в землю на расстоянии полуметра друг от друга. Токоотвод в данном случае крепят непосредственно к перемычке, соединяющей стержни между собой. Во влажных грунтах заземлитель изготовляют из уголков или труб, которые соединяют в треугольник. Такой заземлитель закапывают на глубину не меньше метра.
Установка громоотвода
Тип громоотвода выбирается в соответствии с кровельным покрытием здания. Крыши, покрытые металлической кровлей не обязательно оборудовать дополнительным громоотводом. Достаточно будет прикрепить токоотводы к противоположным скатам крыши и соединить их с заземлителем. Если на кровле имеется дымоходная труба, то по ней прокладывают проволоку, которую соединяют с кровлей.
Важно: токоотвод следует располагать на противоположной стороне от входа в дом.
Для крыш, покрытых шифером устанавливают тросовый молниеотвод. Для этого устанавливают деревянные подпорки, на которые натягивают трос вдоль всего конька крыши. Токоотвод присоединяют непосредственно к тросу и спускают по стене дома к заземлителю. При этом токоотвод необходимо заизолировать, поместив его в трубу.
Если покрытие кровли выполнено из черепицы, то громоотвод имеет вид металлической сетки. Все стыки сетки между собой припаиваются. После чего присоединяется токоотвод и заземлитель.Так же если рядом с домом находятся высокие деревья или постройки, вы можете установить громоотвод на них.
Важно: если длина здания не превышает 10 метров, то токоотвод и заземлитель располагают, с одной стороны. Для больших зданий необходима установка токоотводов с двух сторон дома.
В качестве крепежей используют болтовое соединение или сварку.
Громоотвод на даче своими руками
Особое внимание следует уделить установке громоотвода на даче. Так как чаще всего дачные строения изготавливают из легковоспламеняющихся материалов на открытой местности. Важно обратить внимания на окна в крыше, коньки и фронтоны, которые в первую очередь страдают от попадания молнии. Сделать громоотвод своими руками вы можете в течении пару дней. Проведение этих работ не потребует от вас особых навыков.
На дачных постройках применяют стержневые или тросовые молниеприменики. Установить стержневой громоотвод на своей даче можно самостоятельно, для этого возьмите трубу или стержень и прикрепите к самой верхней точке на крыше, так чтоб он возвышался минимум на 1,5 — 2 метра над зданием. После чего к этой трубе подведите токоотвод. Тросовый громоотвод устанавливают на крышах, покрытых шифером. Для чего на противоположных фронтах крыши крепят вертикальные деревянные бруски, между которыми будет натянут металлический трос. Трос должен быть минимум на 25 выше конька. После чего присоединяют токоотвод.
Важно: токоотвод должен располагаться по наружной стене дома вдали от входных дверей и окон.
Токоотвод соединяют с заземлителем. От качества этого соединения будет зависеть работа всей установки. Каждый год перед периодом гроз, вам необходимо будет проверять громоотвод на работоспособность – целостность всех соединений. Если необходимо зачищать металл от коррозии, восстанавливать соединительную сварку. Сделать громоотвод не сложно, но необходимо соблюсти последовательность соединения всех элементов, чтобы защитить свой дом от возможных гроз.
Видео
Добавить комментарий
Стоит ли доверять громоотводам? | Фирма СТЭЛЛАЙТ
Сам по себе молниеотвод ‒ изобретение не очень сложное. Если упростить, то молния – это просто разряд, пробивающий изолятор, в качестве которого выступает воздух. Искра летит по пути наименьшего сопротивления. Соответственно, чем меньше толщина изолятора, тем более привлекателен он для прохождения грозового канала. Молниеотвод как раз и сокращает эту толщину, приближая «землю» к небу. В месте, где установлено такое искусственное возвышение, прохождение искры выше. Таким образом, молния «ловится» на протяжении уже многих лет. Мы здесь не вдаёмся в подробности, связанные с различными экспериментами, стоившими жизни и здоровья первым исследователям атмосферного электричества. Хрестоматийным стал эксперимент Франклина, где использовались воздушные змеи, которых экспериментатор держал в руках. Ему очень повезло, что хлопчатобумажная нить, которой змей связывался с держателем, оказалась плохим проводником. А вот исследователю из Эстонии Рихману повезло меньше, и он вошёл в историю как первый учёный, убитый молнией во время эксперимента.
С момента экспериментов Рихмана и Франклина прошло более двух веков. Принцип молниезащиты за это время не изменился. Она по-прежнему работает как проводник, направляющий разряд от неба в землю по наиболее безопасному для человека пути. В качестве таких проводников выступают высокие стержни на зданиях или рядом с промышленными объектами. На линиях ЛЭП используется горизонтальный электрод, проходящий над основными силовыми кабелями.
Однако не нужно думать, что на протяжении двух веков громоотводы не совершенствовались. Сегодня при их проектировании проводятся сложные расчёты, в ходе которых в том числе устанавливается, какая высота молниезащитного шпиля требуется для того, чтобы обезопасить конкретный объект. Этот вопрос начал разрешаться только в середине двадцатого века.
Для проведения расчётов была построена специальная лаборатория. Здесь генерировались длинные искры, которые по своей сути и являются молниями. Длина их в лабораторных условиях составляет до 5 метров. Здесь же располагались макеты зданий и громоотводов разной высоты. Учёные проделали сотни повторений эксперимента, отмечая, куда попадают разряды – в землю, громоотвод или в защищаемый объект. Таким образом, экспериментально впервые были просчитаны защитные зоны для громоотводов разной конструкции и объектов разной высоты. В таких зонах вероятность поражения объекта была минимальной. Согласно сделанным учёными расчётам были составлены нормативные документы во многих странах, в том числе в России.
У нас в стране до 2003 года действовали нормативы, которые разделяли защитные зоны на два типа. Причём в документации указывалось, что тип А более защищён, чем тип Б. Какой конкретно была разница, стало понятно только после 2003 года, когда были введены новые нормативы. Здесь уже обозначение было не буквенным, а цифровым. Одна зона обозначалась как «0,9». Эта цифра означает, что один разряд из десяти в данной области может попасть в защищаемый объект. Другая зона – «0,999». Здесь уже вероятность попадания молнии составила 1 раз из тысячи.
Что означают приведённые выше цифры? Догадаться, думается, несложно. Они означают, что даже в самой безопасной зоне рядом с громоотводом вероятность поражения молнией не нулевая. Это, в принципе, вполне ожидаемый результат. Не бывает идеальных технических изделий, в том числе защитных.
Как же точно рассчитать, насколько надёжен тот или иной молниеотвод? Классический путь для решения такой задачи – наблюдение. Берём, например, тридцатиметровую башню и громоотвод рядом с ней. И наблюдаем, как работает защитная система, регистрируя все случаи попадания молнии. Только проблема в том, что в Центральной России вероятность попадания молнии в такой объект – около 1 раза в 15 лет. Представьте себе, сколько времени пройдёт, чтобы мы могли получить статистически значимые результаты. Причём всего по одному конкретному объекту. Если нам нужно просчитать зону с вероятностью попадания разряда в 0,999, тогда на подсчёты по данной методике уйдёт примерно 15 тысяч лет.
Чтобы сделать всё значительно быстрее, можно увеличить количество анализируемых башен. Но в этом случае существенно возрастают наши затраты на эксперимент. К тому же мы будем получать статистику для очень разных объектов и разных условий. То есть нам, по сути, придётся наблюдать за всем набором высотных объектов и громоотводов к ним на планете. Это очень дорого.
Так, может, нам придут на помощь лабораторные исследования, о которых мы говорили выше? Здесь ведь можно отлично собирать статистику, работая с длинными искрами. Тем более что современное оборудование позволяет получать искру длиной уже в 30 метров. Увеличение скорости сбора данных налицо. Однако такой путь для точных подсчётов тоже не подходит. Дело в том, что на полученные результаты значительно влияет масштаб исследуемых макетов. Если говорить в целом, то можно сказать, что подобные испытания позволяют понять, какой тип громоотвода более эффективен. Но вот определить точный количественный показатель по такой методике не удаётся. Для этого требуются более внушительные размеры макетов.
Из-за того, что сами исследователи, находящиеся на передовом крае молниезащиты, не могут пока с уверенностью рассказать об эффективности работы громоотводов, возникают многочисленные спекуляции. Большинство из них не следует удостаивать внимания. Но есть одна методика, которая даже стала частью государственных стандартов России. Она называется «метод катящейся сферы».
Этот способ расчёта безопасной зоны привлекает своей простотой. Рассчитывается защитная зона следующим способом. Нам необходимо представить воображаемую сферу диаметром 20, 30, 45 или 60 метров в зависимости от нужного нам уровня защиты объекта. Мы должны «катать» её вокруг громоотвода, прижав к нему. Пространство между внешними границами сферы и землёй и будет искомой защищённой зоной. Метод, конечно, интересный, однако совершенно непонятно, откуда взялись расчёты. Не удаётся отыскать ни одного упоминания этого метода в научной литературе. Не получается найти и исходные данные, по которым производились расчёты, да и самих расчётов попросту нет – только категорические выводы с указанными диаметрами сфер для разных степеней защиты. Как спорить с этой системой, тоже не очень понятно, но мы попробуем, воспользовавшись накопленным опытом и теоретическими знаниями в области искрового разряда.
Представим себе громоотвод в виде высокого стержня. Его высота равна радиусу шара, который мы будем катать в соответствии с описанной выше методикой. Получившаяся в результате катания воображаемая защитная зона будет иметь форму конуса с вершиной в самой высокой точке громоотвода. А это означает, что расположенный рядом со стержнем объект будет защищён от молнии больше всего. Но это умозаключение абсурдно. Проверить его можно с помощью простого эксперимента. Поместим в лабораторных условиях рядом с нашим громоотводом стержень той же высоты. Он будет внутри описанной окружностью зоны. Несложно проверить, что при включении генератора длинных искр молнии будут попадать в оба стержня с одинаковой вероятностью. Эффективность громоотвода может проявиться только в том случае, если он выше защищаемого объекта.
В принципе, этой нестыковки вполне достаточно, чтобы усомниться в методике катящегося шара. Но мы всё-таки отметим ещё одну несуразицу. Для этого увеличим высоту нашей молниезащиты. Если верить методике, то получается, что с ростом громоотвода его эффективность не должна расти. Ведь крутим мы вокруг него один и тот же шар, который описывает одинаковые конусы независимо от высоты стержня. При этом многолетняя практика говорит о том, что с увеличением высоты громоотвода повышается его эффективность и безопасность объектов поблизости. И, несмотря на все эти очевидные глупости и нестыковки, метод катящегося шара продолжает активно насаждаться у нас в стране. Возможно, это связано с тем, что данная методика применяется за рубежом, и наши чиновники стремятся привести российские стандарты под общий знаменатель с международными.
Теперь остановимся на российской практике построения молниезащиты для различных объектов. У нас традиционно действует один важный принцип: любая защита имеет конечные показатели надёжности. Связано это с тем, что молния не всегда ведёт себя так, как это представлялось первым исследователям. Франклин был уверен, что она движется по самому короткому расстоянию до земли. Так случается часто, но не всегда. Например, есть зафиксированные на фотоснимках грозовые разряды, бьющие мимо Останкинской телебашни. Отклонения здесь составляют более 200 метров. Происходили подобные эксцессы и в лабораторных условиях. Так, в ходе эксперимента в Сибирском НИИ электроэнергетики длинная искра с высоковольтного генератора вместо того, чтобы ударить по кратчайшему пути в землю, решила отправиться на расстояние более 100 метров в проходящую поблизости опору ЛЭП.
Именно поэтому российские учёные и инженеры говорят о статистической методике проведения расчётов. То есть мы можем предсказывать вероятность события, причём всегда с определённой погрешностью. При этом статистически определяется не один параметр. Учёные оперируют вероятностными величинами при подсчёте ориентировки разряда в конкретном пространстве, а также при определении точки удара молнии по конкретному объекту. Для расчёта используются сложные формулы, в которые вносятся многочисленные данные об особенностях конкретного объекта: форма и высота громоотводов, высота самих защищаемых конструкций и т. д. А упомянутые выше два статистических параметра помогают определить рамки, в пределах которых могут колебаться разбросы траекторий. И установить эти рамки пока удаётся только с помощью статистики. Собирается она по всей стране в ходе наблюдения за громоотводами. Основной источник такой статистики – грозотросы. Это горизонтальные молниеотводы, которые защищают ЛЭП.
Статистика по данному вопросу собирается уже более полувека. И, несмотря на это, её пока нельзя назвать достаточной. Результатов мало. Кроме того, они собраны в основном для объектов высотой от 20 до 40 метров, в то время как защищать приходится и более высокие конструкции. Именно поэтому максимально точная оценка уровня защиты у нас в стране согласно государственным стандартам составляет всего 0,999.
Несмотря на все свои недостатки, отечественная методика выглядит всё-таки более достоверной и полезной по сравнению с методом катящегося шара. Она не приводит к различным абсурдным выводам и неувязкам, о которых мы говорили выше. Например, согласно ей, важно, чтобы громоотвод был обязательно выше защищаемого объекта, если мы хотим добиться показателей молниезащиты выше 0,5 (когда в объект, по статистике, попадает менее чем половина молний).
Для примера возьмём зону защиты, которую образует просчитанный по статистической методике громоотвод высотой 30 метров. Если нам нужна надёжность 0,9, тогда зона защиты будет начинаться на высоте на 15 процентов ниже, чем высота самого стержня. Для надёжности в 0,999 нужно уменьшить высоту защитной зоны ещё на 15 процентов. Кроме того, в российскую методику подсчётов отлично вписывается тот факт, что с увеличением высоты громоотвода повышается его эффективность.
В связи со сложностью российской системы подсчётов нужно упомянуть один неприятный момент, характерный для нерадивых отечественных инженеров по молниезащите. Они любят пользоваться стандартными схемами – типовыми громоотводами с заранее просчитанными защитными зонами. Типовые границы безопасности легко очерчиваются по нескольким элементарным формулам, приведённым в нормативных актах. Для упрощения расчётов даже имеются специальные программы, в которые нужно просто вставить несколько цифр. Вы вписываете данные, а затем смотрите, помещаются ли защищаемые конструкции в автоматически нарисованную зону. Всё просто, быстро, не требует опыта. Но здесь есть свои нюансы.
Дело в том, что не для всех объектов типовое решение возможно в принципе. К тому же для целого ряда случаев полученный по таким типовым формулам проект будет избыточным, то есть потребует необоснованных трат. Конструкции внутри зоны защиты имеют неправильную форму, как правило, располагаются в удалении от её границ. В результате надёжность молниезащиты повышается, только проектировщик не может точно сказать, насколько именно.
Ещё одна серьёзная проблема для таких стандартных решений заключается в том, что они работают только с молниеотводами одного типа и одной высоты. Соответственно, значительно снижается количество инструментов и ходов, которыми можно пользоваться на объекте для защиты от молнии.
Приведём пример с автоматическим расчётом громоотводов по одной из скачанных из Интернета программ. Он покажет, насколько значительными могут быть лишние траты.
Защищать мы будем большую цистерну высотой 20 метров и диаметром 60 метров. Согласно техническим рекомендациям, нельзя располагать громоотвод на расстоянии ближе, чем 3 метров к такому резервуару. Если мы будем ставить здесь один большой молниеотвод, нам потребуется конструкция общей высотой около 100 метров. А это уже очень сложно и дорого. Если же мы просчитаем установку 4 молниеотводов по 28 метров, то увидим, что эффективность их защиты будет не меньше. При этом монтаж обойдётся значительно дешевле, поскольку такие молниеотводы являются типовыми. Отказавшись от сложной высотной конструкции, мы экономим без потери качества молниезащиты.
Более того, в данном случае мы значительно снижаем риск происшествий, связанных с электромагнитными наводками при попадании разряда в громоотвод. Вы уже знаете, что чем выше объект, тем больше риск, что в него попадёт молния. Для мачт и прочих конструкций с малой площадью сечения эта зависимость квадратичная. То есть один большой молниеотвод высотой более 100 метров притянет в десять раз больше разрядов, чем четыре по 28 метров. И всё это можно учесть, только если расчёты проводит не программа, а опытный инженер.
Подводя итог, отметим, что сегодня вопрос молниезащиты стоит особенно остро. Современное оборудование не терпит перепадов напряжения, электромагнитных возмущений. А это значит, что громоотводы нужно монтировать как можно дальше от защищаемых объектов. Только в этом случае можно снизить риск электромагнитных повреждений дорогостоящей электроники. При этом вопрос точного проектирования громоотводов даже для простых объектов пока полностью не закрыт. Его ещё предстоит решить. Однако уже сейчас существуют методики, которые позволяют получать пусть и не стопроцентно точные, но приближающиеся к этому результаты.
Lightning Rod — Minecraft Wiki
Чтобы узнать об артефакте в Minecraft Dungeons , см. MCD:Lightning Rod.
Громоотвод — это блок, используемый для отвода ударов молнии.
Содержание
- 1 Получение
- 1.1 Взлом
- 1.2 Создание
- 2 Использование
- 3 звука
- 4 Значения данных
- 4.1 ID
- 4.2 Блок состояния
- 5 Достижения
- 6 История
- 7 Галерея
- 8 выпусков
- 9 Общая информация
- 10 Каталожные номера
Получение[]
Разрушение[]
Громоотвод должен быть добыт каменной киркой или лучше, иначе из него ничего не выпадет.
Блок | Громоотвод | |
---|---|---|
Твердость | 3 | |
Инструмент | ||
Время отключения [A] | ||
По умолчанию | 15 | |
Деревянный | 7,5 | |
Камень | 1,15 | |
Железо | 0,75 | |
Алмаз | 0,6 | |
Незерит | 0,5 | |
Золотой | 1,25 |
- ↑ Время указано для незачарованных инструментов, которыми владеют игроки без статусных эффектов, измеряется в секундах. Для получения дополнительной информации см. Преодоление § Скорость.
Крафт[]
Ингредиенты | Рецепт изготовления |
---|---|
Медный слиток |
Применение[]
Молниеотводы можно ориентировать в разных направлениях. Громоотводы, являющиеся самым высоким блоком в столбце, перенаправляют удары молнии в пределах сферического объема, имеющего радиус 128 блоков в Java Edition и 64 блока в Bedrock Edition. Блок испускает частицы во время грозы в качестве индикатора. Если в радиусе действия находится несколько молниеотводов, выбирается ближайший к исходному месту удара.
Молния также может ударить в громоотвод, пораженный трезубцем, зачарованным на Направление, во время грозы, даже если над ним есть твердые блоки, блокирующие дождь, при условии, что все блоки полностью прозрачны (уровень небесного света 15 в положении стержня). Громоотводы не отклоняют молнию, созданную направленным трезубцем, брошенным в сущность, или молнию, вызванную командами.
В отличие от реальной жизни, громоотвод не требует прямого заземления для работы.
Удары молнии по громоотводам не могут призвать лошадей-скелетов-ловушек.
Громоотвод и блок, к которому он прикреплен, чтобы излучать сигнал красного камня в течение 8 игровых тиков при ударе молнии.
Молния, отведенная громоотводом, все еще может вызвать возгорание поблизости (быстро гасится на негорючих блоках или дождем) и наносит урон от молнии мобам в пределах поля 6×12×6 с центром на 4 блока выше нижнего центра молниеотвода блок (который расширяет 2 ниже и 9выше). Соседние блоки могут загореться, даже если громоотвод установлен на негорючем блоке.
Звуки[]
Java Edition :
- ↑ а б MC-177082
Bedrock Edition: [ требуется дополнительная информация ]
Значения данных[]
ID[]
Java Edition :