Компоненты для систем молниезащиты на плоских кровлях

Сетка по сгораемому основанию

К сгораемым относят поверхности слабогорючего типа. Безусловно, возгораемые материалы в строительстве не применяются. К слабогорючим относят битумные и битумно-полимерные гидроизоляционные материалы, полимерные материалы (так называемые мягкие кровли).

Чтобы не допустить непосредственного контактирования разряда молнии со сгораемым основанием, используют дистанционные держатели. Их суть состоит в наличии воздушного промежутка между поверхностью кровли и веткой сетчатой защиты, что позволяет создать достаточную дистанцию для затухания возникшей искры.

По правилам, указанным в СО 153.3.2.2.4, расстояние между кровлей и молниеприемной сеткой должно превышать 10 сантиметров. Инструкции МЭК определяют необходимость использования в расчетах коэффициентов изоляции материалов. Коэффициенты обозначают литерами km.

При помощи вертикальных стержней создают изоляционные промежутки. Стержни имеются в комплекте дистанционных держателей. Крепят держатели, используя пластиковые подставки, в которые устанавливают утяжеляющие бетонные конструкции. Провод фиксируют с помощью втулки.

Инструкция установки молниезащитной сетки на кровле с применением дистанционных держателей:

1. Размечаем рабочую поверхность, исходя из требований проекта. Монтируем держатели через каждый метр по линиям, соответственно ячейкам сетки. Наибольшее расстояние между держателями — 120 сантиметров. Возможность других расстояний указывается компанией-производителем в сопроводительной документации. Проект должен составляться с учетом того, что участки подключения веток к токоотводам и токоотводов к заземлителю должны быть минимально возможных размеров. Иногда функционал ветки возлагают на металлический щит парапета или другие подобные продолговатые элементы из металла.
2. Укорачиваем стеклопластиковые стержни до нужной величины. Под нужной подразумевается длина, необходимая для создания воздушной изоляции.
3. Монтируем пластиковые подставки, исходя из разметки. Центр подставок должен соответствовать с точкой на разметке. При создании защиты для крыши из полимерной мембраны под каждую подставку нужно подложить резиновую прокладку. Это позволит защитить покрытия от механических повреждений после контактов с тяжелыми деталями.
4. Раскладываем по подставкам бетонный наполнитель.
5. Устанавливаем в каналы по центрам подставок стержни нужного размера.
6. Концы стержней оснащаем фиксирующими приспособлениями с втулками. Они должны подходить под закрепление провода сечением до 8 миллиметров.
7. Проводим ветки сети для защиты от молнии. Защелкиваем ветки во втулках держателей.

Обратите внимание! В случае со установкой молниеприемной сетки на скатной кровле пруты раскладывают по периметру скатов и по коньку. Если скаты большие и ячейки выходят за допустимые пределы, их уменьшают в соответствии с размерами крыши

Выступающие над крышей дымоходы и мачты антенн должны быть соединены для электрического контакта с молниеотводом. Для этого понадобятся стержневые приемники или стальные фартуки. С токоотводами их соединяют плашечными зажимами. Точно так же с токоотводами стыкуют края веток: такой способ считается удобнее сварочного шва. Кроме того, такой вариант стыковки позволяет выполнить работу быстрее.

Соединение токоотводов с ветвями

Установленная молниезащитная сетка — лишь первая задача, которую следует выполнить при создании защитной системы. Далее необходимо выполнить подключение к заземляющему контуру. В конечном счете все поступившие в молниеприемник токи должны беспрепятственно уходить в землю.

Инструкция по подключению токоотводов:

1. Трассы для токоотводов должны быть спроектированы таким образом, чтобы добиться наименьшего расстояния между участками подключения к приемнику и заземлительному контуру.
2. К стенам с возгораемым покрытием токоотводы прикрепляют дистанционными кронштейнами. Расстояние между стеной и проводником — 10 сантиметров и более. Разрешается контактирование металлического кронштейна со стеной.
3. Фиксация токоотводов на водосточных трубах осуществляется металлическими хомутами.
4. Токоотводы могут выполняться из круглой оцинковки в кирпичной кладке или бетонной стене.
5. Расстояние между точками фиксации участков по горизонтали — 1 метр, по вертикали — 2 метра.
6. Нельзя создавать петли на пути прокладки.
7. При выборе места для монтажа токоотвода следует отдавать предпочтение участкам с небольшой вероятностью посещения их людьми.

Трассы токоотводов создают по углам зданий. Наибольшее допустимое расстояние между трассами — 25 метров. Нижний конец каждого токоотвода погружают в землю. Фрагмент проводника на участке ввода в грунт следует обмотать антикоррозионным материалом. Крепление к заземлителю осуществляется болтами.

Молниеприемники

Выбор количества и высоты молниеприемников должен производиться с помощью расчета зон защиты. В расчетную зону защиты установленных мачт должен входить весь объем защищаемого объекта.

Зона защиты стержневого молниеприемника представляет собой конус, вершина которого совпадает с вертикальной осью мачты. Размеры данного конуса зависят от значения требуемой надежности.

Размеры конуса защиты согласно СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» для надежности 0,9 определяются формулами:

Установка отдельно стоящей мачты для защиты дома не будет целесообразна, в силу того, что ее высота должна быть солидной (до 30 метров). Это не только дорого, трудозатратно, но и увеличивает полное количество ударов молнии в рассматриваемый участок земли. Оптимальным будет размещение мачт непосредственно на защищаемом объекте.

Установки одной мачты может быть достаточно только для дома с вальмовой (пирамидальной) кровлей при размещении мачты на вершине крыши.

Для дома прямоугольной формы с двухскатной кровлей (угол ската кровли не менее 35°) для надежной защиты необходима установка двух мачт высотой 2 метра по краям конька кровли. Для дома более сложной формы нужно производить расчет с учетом конструктивно возможных мест установки молниеприемных мачт.

Молниеприемная сетка может быть использована для кровель с уклоном не более 7°, что не характерно для индивидуального жилого строительства. Кроме того, современная научная общественность не подтверждает эффективность сеток в обеспечении защиты от прямых ударов молнии (подробнее .

Молниеприемники должны быть выполнены из материалов и размеров (площадь сечения, толщина), соответствующих ГОСТ Р МЭК 62561.2-2014.

молниезащита частного дома .

Методы крепления молниеприемников и их токоотводов

Провода, тросы молниеприемников, также токоотводы можно установить двумя способами:

• при использовании натяжных систем;
• с помощью дистанционных зажимов.

Натяжную систему установки молниеприемников проводят с установкой у основания жестких анкеров, также на крыше здания и на стенах, между ними натягивают трос. Они оборудуются специальной формы натяжными зажимами. Межде анкерами расстояние может быть 20 метров. Такого плана молниеприемники на плоских крышах оборудуются еще и дистанционными элементами, пластиковыми кронштейнами, к примеру. Они удерживают молниеприемники на определенных расстояниях над поверхностью крыши здания.На плоских крышах и на стенах используют самозабивные, угловые зажимы, они крепятся дюбелями. На крутых крышах зданий, которые покрыты керамочерепицей, зажимы закрепить намного сложнее. Здесь следует использовать коньковые зажимы, они подходят по размерам и по форме к коньковой черепице. Такого плана зажимы, кстати, можно подобрать также под цвет черепицы с целью не испортить внешнюю облицовку кровли в момент произведения молниезащиты коттеджа.

Токоотводы, молниеприемники необходимо между собой связывать, также их нужно связать с элементами здания с помощью специального образца винтовых зажимов, изготовленных из меди, латуни или оцинкованной стали.

1. До того, как начнутся сезоны гроз, ежегодно следует осмотреть молниеотвод, все его части, а также все места крепления для того, дабы при необходимости можно было произвести их окраску и замену.
2. Раз в три года следует проверять исправность всех соединений, зачищать контакты, подтягивать ослабевшие соединения и при необходимости их заменять.
3. Раз в пять лет следует вскрывать заземляющие электроды, проверять надежность соединения электродов, также глубину их коррозии. При уменьшении у проржавевшей детали сечения более, нежели на треть, тогда ее следует заменить.

МЭК 62305 Электрическая Изоляция и Безопасное Расстояние

Электрическая изоляция между молниеприемником или токоотводом и защищаемыми внутренними или наружными металлическими и электрическими частями, может быть обеспечена необходимым безопасным расстоянием s между этими элементами, которое определяется по формуле:
МЭК 62305-3 Раздел 6.3, формула 4
Где:
K_i – зависит от выбранного уровня молниезащиты
 (см. таблицу)
K_c – зависит от тока молнии, протекающего по токоотводу (k_c = 1 для одиночного токоотвода)
K_m –зависит от электрического сопротивления изоляционного материала (k = 1 для воздуха)
l – длина , токоотвода от точки определения наименьшего допустимого расстояния до ближайшей точки уравнивания потенциалов (т.е. как правило до нижней концевой заделки)

Изолированный токоотвод ISODC обеспечивает безопасное расстояние, соответствующее безопасному расстоянию равному 1000 мм. Ниже приведена таблица, по которой возможно выбрать максимальную длину одиночного токоотвода, нижняя часть которого, подключена к системе уравнивания потенциалов.

Максимальная длина изолированного токоотвода для одиночного кабеля, подключенного к системе уравнивания потенциалов

Если нижняя эквипотенциальная точка не связана со строением, как например, при подключении к изолированной кольцевой системе, то расстояние должно быть измерено до ближайшей эквипотенциальной точки.

В случае если длина кабеля оказывается меньше рассчитанного безопасного расстояния, то возможно, применение двух параллельных токоотводов. Адаптер ISODUAL позволяет подключить к молниеприемнику второй изолированный токоотвод. Дополнительный токоотвод ISODC устанавливается снаружи  изолированной мачты и имеет внешнее покрытие устойчивое к воздействию ультрафиолетовых лучей.

Виды молниеприёмников

Городские промышленные и многоэтажные жилые строения в основном различаются по материалу кровельного покрытия. Кровля здания оказывает определяющее влияние на выбор типа приёмника молний для молниезащиты.

В соответствии с требованиями к уровню защищённости различных кровель все известные молниеприёмники пассивного типа делятся на следующие классы:

• штыревые или пиковые устройства, устанавливаемые на коньке или на отдельной мачте;
• тросовые приёмники, изготавливаемые в виде толстой проволоки, натягиваемой вдоль конька и по периметру кровли;
• и, наконец, так называемые «сеточные» молниеприёмники, представляющие собой крупноячеистую сетку, укладываемую по всей поверхности крыши с креплением на специальных изоляторах.

Штыревые приёмники молний чаще всего применяются на металлических кровлях с покрытиями из металлизированной черепицы, типового профнастила или профлиста. Они выполняются в виде стального прута определённой длины, крепящегося на самой высокой точке крыши и имеющего специальный контакт для подключения токоотвода.

Так называемые «тросовые» молниеприёмники выполняются в виде толстой и хорошо натянутой стальной проволоки, также имеющей выход для подсоединения к заземлителю (через токоотвод). Такие устройства чаще всего применяются на кровлях из традиционного шифера или керамической черепицы.

При монтаже сеточных молниеприёмников, устанавливаемых обычно на мягких и плоских кровлях зданий, вся защищаемая поверхность закрывается специальной сетью из тонких стальных проводников. Размер ячейки такой сетчатой молниезащиты выбирается в зависимости от категории здания и предполагаемой грозовой активности в данной местности.

Заземление – это..

Вообще заземление – это простой металлический предмет, лучше всего большой площади и закопанный на большую глубину. Металлическим предметом для заземления может выступать труба или уголок. Иногда изготавливают специальную конструкцию из нескольких уголков в виде перевернутой буквы «Ш». Глубина закапывания заземления не должна быть меньше двух метров. Но труба и уголок не имеют большую площадь, поэтому рекомендуется укладывать другие предметы.

Например, бочка, спинка от металлической старой кровати, толстый металлический лист, сетка из толстой проволоки или арматуры.

Сезонная пора вносит свои коррективы в обслуживание громоотвода. Летом сухой грунт непременно необходимо увлажнять, так как электропроводимость и сухая почва не дружат.Обычно для подобных целей к земле, на который заземлен громоотвод, делают сток, по которому идет вода с крыш или устраивают в этом районе сливной умывальник, или сливают туда вручную небольшое количество воды. Если место для громоотвода уже несколько продолжительных лет служит верой и правдой, его необходимо «подкармливать».

Монтаж молниезащиты

Делать это просто:

• в земле делают несколько дырочек, которые высверливаются на поверхности,
• в них засыпают техническую соль или селитру.

Не нужно опасаться того, что такая процедура может навредить зеленым посадкам. Соль быстро рассосется и проникнет глубоко в землю, устремляясь к грунтовым водам. Именно соль способствует увеличению электропроводимости и хорошему функционированию громоотвода.

Устройство заземления

• Заземление обеспечивается при помощи кабеля или толстого провода.
• Если вы выбираете для заземления кабель, то возьмите такой, у которого самое большое сечение.

Вам повезет, если в руки попадется витой провод из алюминия. Он прекрасно справиться со своей задачей, только при условии его полной изоляции, которая убережет все имеющиеся постройки. Такой кабель крепится при помощи жестяных или пластиковых скоб.

Общие требования

Так как к частным домам из-за их малозаметности на рельефе нет обязывающих требований, то проект молниезащиты можно делать по согласованию с заказчиком по уровню сооружений третьей категории.

Молниеприемники

Для молниезащиты зданий с неметаллической крышей выполняется монтаж стержневых или тросовых молниеприемников. Их устанавливают на кровлю или рядом с домом. От всех стержневых громоотводов и мачт тросового громоотвода должно отходить 1-2 токоотвода.

Если кровля плоская или ее уклон составляет менее 1/8, то подойдет монтаж молниеприемной сетки. Части здания, выходящие за основной габарит, типа дымовых труб и вентиляционных колодцев должны защищаться дополнительно стержневыми молниеотводами, соединяемыми с молниеприемной сетью.

Размер ячеек должен находиться в пределах 12х12 м. Сеть выполняется из проволоки диаметром 6-8 мм. В узлах сеть проваривается сваркой для надежного соединения. При невозможности производства сварки допускается болтовое соединение с переходным сопротивлением менее 0,05 Ом.

Если кровля металлическая, то она сама может стать частью молниезащиты, принимая на себя удары молнии. Необходим только монтаж токоотводов, которые присоединяют к ней в нескольких местах. Все неметаллические торчащие элементы кровли защищаются стержневыми громоотводами, вершины которых должны располагаться выше защищаемых предметов на 0,2-0,5 м.

Токоотводы

В качестве токоотвода (спуска) можно использовать стальные конструкции, имеющие качественный контакт с молниеприемником и заземлителем. В этом случае монтаж дополнительных спусков не потребуется, что позволит существенно сэкономить на молниезащите.

Токоотводы, монтаж которых сделан на стенах, должны находиться на расстоянии более 3 м от входов и мест регулярного пребывания людей.

В районах с плохой экологией и химически активной атмосферой спуски делают из стержней диаметром 12 мм. Все соединения молниезащиты выполняются сваркой, при невозможности допускается болтовое соединение.

Заземление

Если фундамент имеет хорошую проводимость с грунтом, то его используют как заземлитель в системе молниезащиты. Иначе происходит монтаж заземлителя в виде стержней.

Трехметровые стержни забиваются в почву с шагом 5 м. Между собой они соединяются металлическими полосами или стержнями сечением не менее 100 мм2 расположенными на глубине 0,5-0,7 м. Заземлитель рекомендуется размещать вдали от мест регулярного хождения людей, если дорожка асфальтобитумная, то можно провести монтаж под ней.

Если применяется молниеприемная сеть или металлическая крыша вместо молниеотвода, то вокруг здания прокладывается токопроводящий контур на глубине 50-70 см. В местах соединения токоотводов и заземляющего контура вбиваются трехметровые металлические стержни и тоже привариваются к контуру.

Если рядом с домом растут высокие деревья превышающие высоту дома в несколько раз, то их можно использовать, как мачту молниезащиты. Роль молниеприемника играет токоотвод, выступающий над вершиной дерева на 20 см. В районе корней он соединяется с заземлителем.

Типы молниезащиты

По типу конструкции внешняя система молниезащиты подразделяется на:

• – штыревую;
• – тросовую;
• – сетчатую.

Монтаж различных систем молниезащиты зависит от того, из какого материала изготовлена крыша дома.

1) Если крыша дома металлическая, то в этом случае лучше всего устанавливать штыревую систему. Монтаж штыревой молниезащиты дома заключается в установке на возвышенности молниеприемника, который представляет собой вертикально металлический стержень, соединяющийся с заземлителем с помощью токоотводов.

Молниеприемники изготавливают из круглой стали, сечением 8-12 мм или полосовой стали 25*4. Длина молниеприемника выбирается такой, чтобы была выше самой высокой точки дома примерно на 1.5 – 2 м. Площадь, которую способна защитить от прямых ударов молнии штыревая система молниезащиты зависит от высоты размещения молниеприемника.

Если рассмотреть громоотвод как прямоугольный треугольник, у которого прилежащий катет равен высоте размещения громоотвода, то прилежащий катет, расположенный под углом в 45 градусов к гипотенузе будет равен этой же высоте. То есть в нашем случае это будет равносторонний треугольник. Площадь, которую защищает громоотвод, есть окружность с радиусом равной высоте громоотвода.

2) Если крыша дома покрыта шифером, то в этом случае выполняют монтаж тросовой молниезащиты. Основным молниеприемником является трос или проволока натянутая вдоль конька крыши на высоте до 0.5 м от поверхности.

3) Сетчатая система молниезащиты в плане монтажа является наиболее сложной. Применяется, как правило, для крыш покрытых черепицей. Молниеприемником такой системы является проложенная на крыше сетка. Сетка на крыше прокладывается проволокой, сечением 6-8 мм шаг ячеек выбирают примерно 6*6 м.

Каждая из рассмотренных систем соединяется с токоотводом. Для того чтобы надежно соединить токоотвод с молниеприемником и заземлителем лучше всего использовать сварку. Однако если нет такой возможности можно воспользоваться и болтовым соединением.

Для монтажа токоотводов используют круглую сталь (проволоку) диаметром 6-8 мм. Прокладывают токоотвод к заземлителю по крыше и стенам дома, фиксируя его с помощью специальных скоб. Старайтесь выбирать маршрут прокладывания таким образом, чтобы токоотвод был недоступен в повседневной жизни с общими элементами дома, такими как окна, входные двери, крыльцо, металлические ворота гаража и т.п.

Если конструкция здания такова что имеет легковоспламеняющиеся элементы кровли (дерево, пластик, пенополистирол) то в этом случае токоотвод необходимо прокладывать на расстоянии 15-20 см от стен для предотвращения пожаров во время грозы. В качестве заземлителя вполне подойдет стальной уголок 50×50х5 мм.

Монтаж заземлителей для молниезащиты дома производится по такой же специфике что и контур заземления дома. В землю вбивают три вертикальных заземлителя по вершинам равностороннего треугольника (уголок 50×50х5) на глубину 2-3 м. Затем оставшиеся на поверхности вершины (примерно 15-20 см) соединяют между собой полосовой сталью 40×4 мм, создавая, таким образом, замкнутый контур. Места соединения обваривают сваркой. После того, как контур заземления будет собран, его соединяют с токоотводом.

Если требуется защитить от молнии большой объект, рекомендуется устанавливать отдельно стоящие молниеотводы.

Предпосылки для сооружения молниезащиты

О реальных фактах разрушения жилых домов и хозяйственных строений в результате поражения молнией мы слышим довольно редко. Правда это не повод расслабляться и пренебрегать мерами защиты от природного негатива.

Каждый удар представляет собой серьезную угрозу для владельцев частной усадьбы и их питомцев, даже если конкретные воздействия поначалу не обнаружены.

От ударов молнии могут пострадать:

• Люди и животные. Разряд, проникающий внутрь постройки по проводам воздушных коммуникаций, может поразить живой организм. Он вызывает искрение в точках соединения и подключения приборов, питающихся электроэнергией. Если у дома нет системы заземления или заземленных металлических трубопроводов, токи могут пройти через тело. Последствия крайне опасны.
• Жилые и хозяйственные постройки. Особенно строения, стены которых выполнены из возгораемого материала – древесины. Для бетонных и кирпичных домов разряды тока молнии также весьма нежелательны. От точки удара до заземленного объекта или земли возникает высокое давление вместе с температурой. Этот участок подвержен внутренним разрушениям. Известны случаи, когда кирпичные и деревянные стены, выдержавшие ранее несколько грозовых дождей, расщеплялись при попадании молнии.
• Частные гаражи и небольшие склады топлива. Разряд молнии сопровождается резким повышением температуры своеобразного разветвленного или линейного канала, по которому происходят токи. Контакт канала с легковоспламеняющимися продуктами однозначно повлечет возгорание и пожар.

Токи молнии не угрожают металлическим проводникам сечением от 35мм². Не страшны они металлоконструкциям, детали которых надежно соединены между собой металлической связью и нижние элементы заземлены.

Например, металлическая обрешетка связана сваркой с арматурой железобетонных стен, а она в свою очередь связана с арматурой фундамента. Элементы кровли принимают разряд, распределяют его и переправляют арматурным пруткам стен. Затем токи передаются арматуре фундамента, который с облегчением отправляет их в землю.

Кроме арматуры фундамента передачу молниевых разрядов земле могут осуществлять проложенные в грунте металлические трубопроводы и кабели в металлических гильзах.

Комплектующие внешней молниезащиты

Увеличить фото

Зажим позволяет быстро прикрепить проволочный токоотвод диаметром 8 мм к фасаду / стене здания.

В комплекте НЕТ винта (на фото – пример).

Увеличить фото

Зажим с резиновой уплотняющей втулкой позволяет быстро закрепить проволочный токоотвод диаметром 8 мм на крыше, покрытой металлическим профилем / профнастилом.

В комплекте НЕТ винта (на фото – пример).

Увеличить фото

Зажим с возможностью отключения системы внешней молниезащиты (токоотводов) от заземляющего устройства (например, для проведения замеров). Позволяет соединить по прямой линии токоотводы из проволоки D8.

Увеличить фото

Модульное заземление ZANDZ и GALMAR

Стержни заземления GALMAR и ZANDZ изготавливаются из стали с нанесенным защитным медным покрытием толщиной не менее 0.250 мм, которое обеспечивает гарантированный срок службы устройства до 100 лет.

Конструкция стержней, которые можно соединять между собой и погружать в почву на глубину до 40 метров, обеспечивает достижение низкого сопротивления заземления на небольшой площади. Монтаж производится силами одного человека без использования строительной и специализированной техники.

Модульное заземление можно приобрести и в виде готовых комплектов, и в виде отдельных комплектующих.

Ознакомиться с подробной информацией о технологии модульного заземления можно на отдельной странице.

Увеличить фото

Горизонтальный заземлитель – проволока омеднённая (D10 мм)

Омеднённая проволока GL-11150 изготовливается из катанной стали с электролитически нанесенным медным покрытием чистотой 99.9% и толщиной не менее 0.070 мм, составляющим молекулярное и неразрывное соединение со сталью.

Проволока диаметром 10 мм (площадью поперечного сечения 80 мм²) применяется в качестве токоотводов в составе внешней молниезащиты

Список источников

• www.teziz.ru
• EvoSnab.ru
• funer.ru
• www.LobZikov.ru
• electricvdome.ru
• KrovGid.com
• zandz.emag.ru
• www.zandz.am
• 220.guru