Громоотвод в частном доме своими руками: Как правильно сделать громоотвод в частном доме своими руками

Содержание

Как правильно сделать громоотвод в частном доме своими руками

  1. Как устроен громоотвод?
  2. Схема громоотвода.
  3. Правильное создание громоотвода.
  4. Изготовление громоотводов.
  5. Как сделать громоотвод в частном доме.

Большинство коммуникаций, которые были подведены к частным домам, уже давно отработали срок своей эксплуатации. Из-за этого существенно повышается риск их выхода из строя. Именно поэтому проблема защиты от грома и молнии становится все более актуальной. Сделать громоотвод своими руками не так просто, для этого необходимо рассчитать параметры участка и взять инструменты: отвертку, молоток, лопату.

Создание такой конструкции – это защита своей семьи от потенциальной угрозы. Правильно установленный громоотвод обезопасит дом от молнии. Рассмотрим поэтапное создание конструкции.

Как устроен громоотвод?

Принцип работы громоотвода достаточно прост – молния перенаправляется в землю, что позволяет жителям дома избежать угрозы несчастного случая.

При создании конструкции важно учитывать существующие меры безопасности: не лезть руками в электроприборы, обесточить распределительный щит, не работать при осадках на улице. Не знаете, как устроен громоотвод? Конструкция состоит из 3 элементов:

  1. Молниеприемник, который выполняет перехват заряда молнии.
  2. Токоотвод, перенаправляющий энергию.
  3. Заземлитель. Благодаря ему между устройством и землей стабильная связь.

Устройства устанавливаются как неподалеку от жилого дома, так и непосредственно на его крыше.

Частями громоотвода могут быть отдельные элементы крыши. При создании конструкции необходимо, чтобы все элементы были изготовлены из единого металла. В противном случае велика вероятность несовместимости, что приведет к неэффективности устройства.

Правильно сделать громоотвод в частном доме не так просто, как многие думают. Отчасти это затруднено законодательными документами, ведь перед началом монтажных работ необходимо удостовериться, например, что поблизости не проходят коммуникации.

Правильно установленный прибор выдержит даже самый серьезный удар. Молниеприемник – это чаще всего устройство в виде стержня, которое располагается сверху дома. В его роли могут выступать и некоторые части здания: трубы, ограждения. Крыша, на которую устанавливается молниеприемник, должна быть целостной. Это позволит увеличить степень надежности конструкции. При этом поверхность не должна обладать изоляционным слоем (кроме антикоррозийной краски). Может закрепляться устройство и на дереве, которое растет рядом с домом.

Далее переходим к созданию токоотвода. При его изготовлении стоит использовать следующие сечения: 16 мм2 для меди, 25 мм2 для алюминия, 50 мм2 для стали. Он должен располагаться между молниеприемником и землей. Для токоотвода нежелательны повороты и изгибы, ведь от этого он серьезно повреждается. Стоит отметить, что он может располагаться как снаружи стены, так и внутри нее.

Заземлитель изготавливают из стали или меди. Потребуется выкопать траншею, глубина которой составляет до 0. 5 метра. В грунт вбиваются прутья, которые смыкаются между собой при помощи сварки. Затем полученный элемент соединяют с токоотводом.

Схема громоотвода

Схема работы громоотвода предельна проста. В случае возникновения заряда в атмосфере он попадает на молниеприемник и перенаправляется непосредственно в заземление. При грозе в первую очередь под угрозой находятся электрические приборы. Особенно проблема с ними обострилась сейчас, когда во многих частных домах старая проводка, а современная техника предназначена уже для совершенно иных условий. Громоотвод мгновенно реагирует на угрозу и на 100% исключает вероятность попадания молнии в жилое здание.

Схема установки конструкции должна включать в себе все элементы: от проводников и креплений до окончательной последовательности действий. Важно указать маршрут, по которому проходит токоотвод. Также следует отметить место заземления.

Наиболее экономичным вариантом для владельца частного дома будет установка простого стержня, который располагается вертикально. Высота монтажа напрямую связана с риском попадания молнии. Чем выше место монтажа – тем меньше вероятность наступления негативных последствий.

Отдельная тема – это молниезащита в деревянном доме. Потребуется целый комплекс процедур, чтобы обеспечить максимальную безопасность: установка, настройка, проверка. Для деревянного дома молния представляет особую угрозу. Натуральные материалы вспыхивают мгновенно. Несмотря на то, что таких домов осталось немного, они находятся в зоне повышенного риска.

Читайте также: «Защита своего дома от прямого попадания молнии. Грозозащита: молниеприёмник, молниеотвод, заземляющее устройство».

Громоотвод комплексного типа тесно взаимодействует с наружными и внутренними отведениями, которые сходятся в заземлении. Материал для конструкции следует выбирать исходя из угла наклона, размера и типа покрытия крыши. Что касается внутренних коммуникаций, то для них особенно важна шина. Она противодействует импульсу, который возникает при грозе.

Правильное создание громоотвода

Особое внимание при создании следует уделить материалам. Лучше купить про запас чуть большее количество материалов, чем предполагается использовать. Это позволит правильно сделать громоотвод, как это написано в инструкции.

Чтобы правильно рассчитать все параметры, используйте специальную формулу: h = (rx+1,63hx)/1,5. Здесь h – это высота громоотвода, rx – радиус потенциальной зоны, которую защищает конструкция. Такая схема расчетов идеально подходит для частных домов, на которых установлена громозащита не выше 150 м. Этого с лихвой хватит на стандартное здание. В наиболее распространенных стержневых моделях угол наклона достигает 50 градусов.

Что касается характеристик различных металлов, то наиболее оптимальным выбором станет медь. Однако большинство пользователей выбирают стальные профили, в первую очередь из-за их стоимости. Конструкция должна располагаться максимально высоко, сам конус защиты перекрывает весь домик. Это позволит обеспечить необходимую безопасность. Поэтому, если молниеотвод находится далеко от здания, то он должен располагаться максимально высоко.

Если вы оценили собственные силы и так и не приняли решения, как сделать громоотвод в частном доме, то лучше обратиться к профессионалам. Специалисты компании «Алеф-Эм» обладают большим опытом и в кратчайшие сроки решат даже самые сложные задачи.

Изготовление громоотводов

Проще всего сделать конструкцию средних размеров. Изготовить громоотвод, как это указано в инструкции, могут попробовать и непрофессионалы, внимательно изучив информацию по его созданию. Проще всего сделать молниеприемник, который размещается на крыше. Преимуществом будет отсутствие необходимости в дополнительной опоре.

Не следует крепить штырь прямо посередине крыши. Лучше использовать уже указанную формулу, которая поможет определиться с окончательным местоположением.

Заземлитель нужно разместить таким образом, чтобы в случае грозы рядом с ним не находилось скопление людей. Лучше выбрать место, которое будет в паре метров от дома. Разместив там клумбу или просто поставив ограждение, так удастся сделать участок внешне привлекательным и обеспечить себе максимальную безопасность.

Будет полезно ознакомиться: «Гроза: правила выживания».

Создать громоотвод на даче своими руками, схема которого соответствует всем требованиям безопасности, можно, но лучше проконсультироваться со специалистом, который подскажет свое видение данной проблематики. Схема громоотвода в частном доме, изготовленного своими руками, также должна быть согласована с органами самоуправления. Кроме того, после завершения установки лучше сходить в местные отделения МЧС, чтобы они засвидетельствовали проделанные работы.

Поскольку устройство выполнено из металла, то оно может быть восприимчиво к воздействию внешней среды. Молниеотвод для дома также подвержен коррозии – чтобы не допустить ее появления и распространения, периодически осматривайте прибор. Еще на этапе установки сразу обработайте болты и соединения специальными средствами.

Заземление и особенно его контур должны проверяться на предмет целостности раз в 2 года. Это позволит следить, насколько хорошее состояние у конструкции и не получила ли она повреждений.

Системный самостоятельный контроль – вот залог стабильного и долговечного функционирования грозозащиты.

Изготовление громоотводов самостоятельными усилиями требует наличия должных знаний в сфере установки конструкции. В первую очередь – расчет параметров участка и площади жилого дома. Консультация  профессионалов или советы людей, уже сделавших монтаж, помогут разобраться со спецификой. Важно знать не только, как сделать громоотвод в доме, но и как его правильно установить.

Как сделать громоотвод в частном доме

Для начала необходимо разобраться непосредственно с земляными работами. Громоотвод для дачного дома своими руками выбирают один из двух видов. Это может быть линейный заземлитель или замкнутый. Если идет строительство нового дома, то защитное оборудование рекомендуется устанавливать еще на начальном этапе. Хорошая грозозащита и качественный результат будут обеспечены. Глубина заземления варьируется от 0.5 до 1 метра, в зависимости от специфики грунта. При этом лучше выбирать почву, которая бы обладала хорошей электропроводимостью.

Если же это не получается сделать, то есть несколько способов ее улучшить. Например, для песчаной почвы подойдет солевой раствор.

Если громоотвод организован традиционным способом, то следует проконтролировать, чтобы конструкция была подключена ко всем токопроводящим частям крыши. Своеобразным проводником может служить и кровля, если ее толщина будет превышать 0.5 мм. Разряд самостоятельно пройдет по кратчайшему пути. Плохая проводимость почвы может быть одним из факторов, который снижает эффективность громоотвода в целом.

Дачный участок – особенно уязвимое место, поэтому такие дома находятся под особой угрозой. При подготовке грозозащиты важно учитывать размер дачи и используемые материалы (даже мельчайшие, например, проволоку).

Прежде чем решиться делать громоотвод в частном доме своими руками, подумайте, стоит ли рисковать. Чтобы максимально обезопасить себя, может лучше воспользоваться услугами профессионалов. Они знают, как делается громоотвод и дадут советы по его эксплуатации, чтобы конструкция служила как можно дольше.

Компания «Алеф-Эм» уже много лет работает в данном сегменте рынка и находит индивидуальный подход к каждому клиенту. Благодаря нашим услугам ваша душа будет спокойна, а недвижимость – защищена.

Советуем также ознакомиться: «Профессиональная установка грозозащиты».

Работы выполняются в четко оговоренные сроки. Цену на услуги Вам назовут сразу после осмотра объекта. Благодаря большому опыту работы установка громоотводов выполняется одинаково качественно для всех зданий. У специалистов компании «Алеф-Эм» есть все необходимое оборудование для выполнения даже наиболее сложных заданий. Они знают, как делают громоотводы и выполнят работы с учетом всех современных требований качества и надежности.

Установка такой конструкции – это реальный шанс обезопасить себя и свою семью от непредвиденных последствий. Не стоит рисковать, ведь каждый год природа преподносит все новые погодные сюрпризы. Устанавливайте громоотводы, которые станут надежной защитой на долгие годы.

Заказать бесплатную консультацию по подбору молниеотвода

Крыша Дома

Циркулярная пила и другие инструменты, которые нужны для самостоятельной укладки кровли
Самостоятельная укладка кровли из шифера, металлочерепицы или профнастила не обходится без электрифицированного и ручного инструмента. На разных этапах выполнения кровельных работ задействованы разные приборы и приспособления.

Glims — современная надёжная гидроизоляция
Со временем эксплуатационные свойства подземных и заглубленных сооружений ухудшаются, что приводит к аварийным ситуациям на объектах, а иногда и к разрушению целой системы.

Как рассчитать высоту крыши правильно – самый простой и верный способ
Кровля является одним из важнейших элементов конструкции частного дома, поскольку препятствует проникновению атмосферных осадков, талых вод и холодных воздушных масс в помещения. Если знать, как правильно рассчитать высоту крыши и конька, ее устройство позволит самотеком отводить с кровельной поверхности влагу, не увеличивая нагрузку на систему стропил.

Как сделать утепление перекрытия холодного чердака – чем лучше утеплить
Чтобы снизить потери тепла в частном доме, одной эффективной системы отопления недостаточно – для их минимизации необходимо утепление всех элементов постройки. Это же касается и кровли. Если не планируется обустройство мансарды, потребуется утепление перекрытия холодного чердака.

Какую доску для обрешетки крыши лучше использовать
Долговечность кровельной конструкции зависит от качества обустройства основания, на которое предстоит укладывать слои кровельного пирога. Для создания обрешетки часто используют разнообразные пиломатериалы, в том числе и доску для кровли крыши.

Как вывести трубу через крышу из профнастила – избегайте ошибок
Дымоотводящая конструкция является элементом, который характеризуется повышенной пожарной опасностью, поэтому к решению проблемы, как сделать отверстие в крыше под трубу, следует подходить ответственно. Также важна защита кровли от проникновения влаги, в противном случае срок ее службы значительно сократится.

Какой кровельный поликарбонат лучше выбрать для крыши
На отечественном рынке стройматериалов появилось много современной продукции, среди которой значится и кровельный поликарбонат. Светопропускающие крыши, возведенные с его использованием, позволяют создать устойчивую связь между внешним пространством и внутренним интерьером домовладения, что является новым направлением в архитектуре.

Как сделать демонтаж шифера – как правильно снять материал с крыши
Перед тем, как приступить к реконструкции или выполнению капремонта стропильной конструкции, а также, если нужно поменять прежнее покрытие кровли из листов асбестоцемента на новый современный материал, следует продумать, как снять старый шифер с крыши.

Как сделать расчет водостока правильно – нюансы в деталях
Во время проливного дождя или обильного снегопада на всех крышах зданий собирается значительное количество осадков. Чтобы они не попадали в грунт под фундамент или не скатывались потоком по стенам, необходимо обустройство конструкции водоотведения.

Как сделать подшивку фронтонов – варианты отделки свесов крыши
С целью защиты кровли от негативного воздействия окружающей среды производится подшивка фронтонов. Кроме этого она придает строению завершенный внешний вид. Это мероприятие выполняется  после завершения кровельных работ.

Как сделать стропила мансардной крыши – особенности установки стропильной системы
Надежность каркаса кровли с жилым чердаком зависит от того, насколько качественно выполнен монтаж стропил мансардной крыши. Сложность данного процесса объясняется необходимостью учитывать нескольких важных составляющих, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию.

Как выбрать профлист для кровли — технические характеристики кровельного материала
Приобретая профнастил, особое внимание следует уделить параметрам листа данной кровельной продукции, поскольку от этого зависит количество мест стыковки при его монтаже, а значит и герметичность создаваемой поверхности. Подбирают формат кровельного материала, исходя из размеров скатов, благодаря чему удается минимизировать количество отходов.

Оптимальный и минимальный уклон кровли из профлиста – допуски и нормативы
Профнастил имеет отличные эксплуатационные качества, благодаря чему он получил широкое применение в гражданском и промышленном строительстве. Создать качественное покрытие крыши с его использованием можно при условии соблюдения технологии укладки и уклона кровли из профлиста.

Какая вентиляция на крышу дома нужна – выбираем элементы системы
Влага может проникать в дом извне в виде выпавших осадков и изнутри в качестве конденсата. Ее наличие в помещениях приводит к распространению вредных микроорганизмов и плесени, справиться с которыми будет сложно. Предотвратить это и увеличить срок эксплуатации домовладения с теплой мансардой поможет система вентиляции кровли.

Как сделать расчет водосточной системы правильно – инструкция по шагам
Одной из важных защитных мер, способствующих увеличению срока эксплуатации фасада, основания и кровельного покрытия строения, является надежная конструкция водоотведения атмосферных осадков с поверхности крыш.


Крыша Дома

Циркулярная пила и другие инструменты, которые нужны для самостоятельной укладки кровли
Самостоятельная укладка кровли из шифера, металлочерепицы или профнастила не обходится без электрифицированного и ручного инструмента. На разных этапах выполнения кровельных работ задействованы разные приборы и приспособления.

Glims — современная надёжная гидроизоляция
Со временем эксплуатационные свойства подземных и заглубленных сооружений ухудшаются, что приводит к аварийным ситуациям на объектах, а иногда и к разрушению целой системы.

Как рассчитать высоту крыши правильно – самый простой и верный способ
Кровля является одним из важнейших элементов конструкции частного дома, поскольку препятствует проникновению атмосферных осадков, талых вод и холодных воздушных масс в помещения. Если знать, как правильно рассчитать высоту крыши и конька, ее устройство позволит самотеком отводить с кровельной поверхности влагу, не увеличивая нагрузку на систему стропил.

Как сделать утепление перекрытия холодного чердака – чем лучше утеплить
Чтобы снизить потери тепла в частном доме, одной эффективной системы отопления недостаточно – для их минимизации необходимо утепление всех элементов постройки. Это же касается и кровли. Если не планируется обустройство мансарды, потребуется утепление перекрытия холодного чердака.

Какую доску для обрешетки крыши лучше использовать
Долговечность кровельной конструкции зависит от качества обустройства основания, на которое предстоит укладывать слои кровельного пирога. Для создания обрешетки часто используют разнообразные пиломатериалы, в том числе и доску для кровли крыши.

Как вывести трубу через крышу из профнастила – избегайте ошибок
Дымоотводящая конструкция является элементом, который характеризуется повышенной пожарной опасностью, поэтому к решению проблемы, как сделать отверстие в крыше под трубу, следует подходить ответственно. Также важна защита кровли от проникновения влаги, в противном случае срок ее службы значительно сократится.

Какой кровельный поликарбонат лучше выбрать для крыши
На отечественном рынке стройматериалов появилось много современной продукции, среди которой значится и кровельный поликарбонат. Светопропускающие крыши, возведенные с его использованием, позволяют создать устойчивую связь между внешним пространством и внутренним интерьером домовладения, что является новым направлением в архитектуре.

Как сделать демонтаж шифера – как правильно снять материал с крыши
Перед тем, как приступить к реконструкции или выполнению капремонта стропильной конструкции, а также, если нужно поменять прежнее покрытие кровли из листов асбестоцемента на новый современный материал, следует продумать, как снять старый шифер с крыши.

Как сделать расчет водостока правильно – нюансы в деталях
Во время проливного дождя или обильного снегопада на всех крышах зданий собирается значительное количество осадков. Чтобы они не попадали в грунт под фундамент или не скатывались потоком по стенам, необходимо обустройство конструкции водоотведения.

Как сделать подшивку фронтонов – варианты отделки свесов крыши
С целью защиты кровли от негативного воздействия окружающей среды производится подшивка фронтонов. Кроме этого она придает строению завершенный внешний вид. Это мероприятие выполняется  после завершения кровельных работ.

Как сделать стропила мансардной крыши – особенности установки стропильной системы
Надежность каркаса кровли с жилым чердаком зависит от того, насколько качественно выполнен монтаж стропил мансардной крыши. Сложность данного процесса объясняется необходимостью учитывать нескольких важных составляющих, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию.

Как выбрать профлист для кровли — технические характеристики кровельного материала
Приобретая профнастил, особое внимание следует уделить параметрам листа данной кровельной продукции, поскольку от этого зависит количество мест стыковки при его монтаже, а значит и герметичность создаваемой поверхности. Подбирают формат кровельного материала, исходя из размеров скатов, благодаря чему удается минимизировать количество отходов.

Оптимальный и минимальный уклон кровли из профлиста – допуски и нормативы
Профнастил имеет отличные эксплуатационные качества, благодаря чему он получил широкое применение в гражданском и промышленном строительстве. Создать качественное покрытие крыши с его использованием можно при условии соблюдения технологии укладки и уклона кровли из профлиста.

Какая вентиляция на крышу дома нужна – выбираем элементы системы
Влага может проникать в дом извне в виде выпавших осадков и изнутри в качестве конденсата. Ее наличие в помещениях приводит к распространению вредных микроорганизмов и плесени, справиться с которыми будет сложно. Предотвратить это и увеличить срок эксплуатации домовладения с теплой мансардой поможет система вентиляции кровли.

Как сделать расчет водосточной системы правильно – инструкция по шагам
Одной из важных защитных мер, способствующих увеличению срока эксплуатации фасада, основания и кровельного покрытия строения, является надежная конструкция водоотведения атмосферных осадков с поверхности крыш.


Крыша Дома

Циркулярная пила и другие инструменты, которые нужны для самостоятельной укладки кровли
Самостоятельная укладка кровли из шифера, металлочерепицы или профнастила не обходится без электрифицированного и ручного инструмента. На разных этапах выполнения кровельных работ задействованы разные приборы и приспособления.

Glims — современная надёжная гидроизоляция
Со временем эксплуатационные свойства подземных и заглубленных сооружений ухудшаются, что приводит к аварийным ситуациям на объектах, а иногда и к разрушению целой системы.

Как рассчитать высоту крыши правильно – самый простой и верный способ
Кровля является одним из важнейших элементов конструкции частного дома, поскольку препятствует проникновению атмосферных осадков, талых вод и холодных воздушных масс в помещения. Если знать, как правильно рассчитать высоту крыши и конька, ее устройство позволит самотеком отводить с кровельной поверхности влагу, не увеличивая нагрузку на систему стропил.

Как сделать утепление перекрытия холодного чердака – чем лучше утеплить
Чтобы снизить потери тепла в частном доме, одной эффективной системы отопления недостаточно – для их минимизации необходимо утепление всех элементов постройки. Это же касается и кровли. Если не планируется обустройство мансарды, потребуется утепление перекрытия холодного чердака.

Какую доску для обрешетки крыши лучше использовать
Долговечность кровельной конструкции зависит от качества обустройства основания, на которое предстоит укладывать слои кровельного пирога. Для создания обрешетки часто используют разнообразные пиломатериалы, в том числе и доску для кровли крыши.

Как вывести трубу через крышу из профнастила – избегайте ошибок
Дымоотводящая конструкция является элементом, который характеризуется повышенной пожарной опасностью, поэтому к решению проблемы, как сделать отверстие в крыше под трубу, следует подходить ответственно. Также важна защита кровли от проникновения влаги, в противном случае срок ее службы значительно сократится.

Какой кровельный поликарбонат лучше выбрать для крыши
На отечественном рынке стройматериалов появилось много современной продукции, среди которой значится и кровельный поликарбонат. Светопропускающие крыши, возведенные с его использованием, позволяют создать устойчивую связь между внешним пространством и внутренним интерьером домовладения, что является новым направлением в архитектуре.

Как сделать демонтаж шифера – как правильно снять материал с крыши
Перед тем, как приступить к реконструкции или выполнению капремонта стропильной конструкции, а также, если нужно поменять прежнее покрытие кровли из листов асбестоцемента на новый современный материал, следует продумать, как снять старый шифер с крыши.

Как сделать расчет водостока правильно – нюансы в деталях
Во время проливного дождя или обильного снегопада на всех крышах зданий собирается значительное количество осадков. Чтобы они не попадали в грунт под фундамент или не скатывались потоком по стенам, необходимо обустройство конструкции водоотведения.

Как сделать подшивку фронтонов – варианты отделки свесов крыши
С целью защиты кровли от негативного воздействия окружающей среды производится подшивка фронтонов. Кроме этого она придает строению завершенный внешний вид. Это мероприятие выполняется  после завершения кровельных работ.

Как сделать стропила мансардной крыши – особенности установки стропильной системы
Надежность каркаса кровли с жилым чердаком зависит от того, насколько качественно выполнен монтаж стропил мансардной крыши. Сложность данного процесса объясняется необходимостью учитывать нескольких важных составляющих, оказывающих воздействие на стропильную конструкцию.

Как выбрать профлист для кровли — технические характеристики кровельного материала
Приобретая профнастил, особое внимание следует уделить параметрам листа данной кровельной продукции, поскольку от этого зависит количество мест стыковки при его монтаже, а значит и герметичность создаваемой поверхности. Подбирают формат кровельного материала, исходя из размеров скатов, благодаря чему удается минимизировать количество отходов.

Оптимальный и минимальный уклон кровли из профлиста – допуски и нормативы
Профнастил имеет отличные эксплуатационные качества, благодаря чему он получил широкое применение в гражданском и промышленном строительстве. Создать качественное покрытие крыши с его использованием можно при условии соблюдения технологии укладки и уклона кровли из профлиста.

Какая вентиляция на крышу дома нужна – выбираем элементы системы
Влага может проникать в дом извне в виде выпавших осадков и изнутри в качестве конденсата. Ее наличие в помещениях приводит к распространению вредных микроорганизмов и плесени, справиться с которыми будет сложно. Предотвратить это и увеличить срок эксплуатации домовладения с теплой мансардой поможет система вентиляции кровли.

Как сделать расчет водосточной системы правильно – инструкция по шагам
Одной из важных защитных мер, способствующих увеличению срока эксплуатации фасада, основания и кровельного покрытия строения, является надежная конструкция водоотведения атмосферных осадков с поверхности крыш.


Схема громоотвода в частном доме для установки на крышу своими руками


Громоотвод в частном доме – это вещь необходимая, но далеко не все знают, как оно работает и для чего вообще нужно. Само название громоотвод в корне неверное, так как гром – это звук.

А зачем его отводить? Это невозможно, да и лишено всякого смысла, а вот молния и молниеотвод – другое дело. Природное явление может представлять реальную угрозу для жилых домов, но так как все привыкли говорить именно о громоотводе, будем пользоваться и этим «термином» тоже.

Система молниеотвода, смонтированная на коньке крыши Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Молниезащита дома – как она устроена и работает

Молниеотвод – это металлический шпиль, устанавливаемый на самую высокую точку здания в вертикальном положении или рядом с ним на отдельно стоящей мачте, которая будет выше крыши дома.

Его задача – защищать здание от удара молнии. Штырь по системе металлических проводников, проходящий по кровле и фасаду строения подсоединен к металлическому контуру, который закопан в землю.

Тросовая молниезащита частного дома подключена к контуру заземления

Многие не знакомы с тем, как работает громоотвод. Мыслится это так – при ударе молнии в здание, она будет притянута к шпилю. Заряд стечет по проводнику в землю, где благополучно рассеется.

Если молния попадет в громоотвод, именно так и произойдет, но действует это устройство совершенно иначе – его задача не отводить удары, а не давать им случаться вообще. Как это работает? Приготовьтесь погрузиться в мир теоретической и экспериментальной физики – вперед!

Принцип работы громоотвода для частного дома

Объяснение очень простое:

  • Во время дождя начинают образовываться грозовые облака, в которых разделяются разряды. То есть, мельчайшие капли воды, из которых они состоят, получают положительные и отрицательные заряды, причем последние скапливаются в основном в нижней части кучевого облака.
Так выглядит кучевое облако
  • Под заряженным облаком на земле, зданиях и других объектах начинают индуцироваться и скапливаться положительные заряды.
Расположение зарядов и причины образования разрядов молнии
  • По мере накопления зарядов, между облаком и земной поверхностью увеличивается напряженность электрического поля. Максимальная разница потенциалов достигает нескольких миллионов Вольт. Эта разница и служит причиной образования молнии – атмосфера выступает проводником, через который напряжение разряжается, ослабляясь.
  • При образовании молнии первым возникает ступенчатый лидер.
Схема появления молнии – все начинается со ступенчатого лидера
  • Лидер — это слабосветящийся разряд, движущийся по направлению к земле от облака. Его скорость в атмосфере достигает 50 000 км/сек. Проводник – это воздух, неоднородный по своей структуре. Молния выбирает путь наименьшего сопротивления до точки, к которой устремилась. Под неоднородностью понимается наличие мест с большим количеством заряженных частиц, с повышенной электропроводностью.
  • По мере приближения к поверхности земли лидер «выбирает» те места для удара, где накоплено больше всего положительных индуцированных зарядов.
  • В момент соприкосновения все отрицательные заряды, которые находятся в ионизированном канале начинают стекать в землю – первыми проходят заряды из самого канала, а потом заряды из облака, то есть разряд идёт снизу-вверх.
Молния бьет в дерево, так как на нем скопилось больше положительных зарядов

Все знают, что молния выбирает для удара самые высокие объекты, например, дома, деревья, вышки или мачты. Однако это не закон – здесь прослеживается влияние других факторов. Многое зависит от электропроводности материала. Простой пример – в деревьях течет сок. Будучи водой с примесями, он хорошо проводит электричество. Индуцированные в земле заряды перетекают к его вершине, притягиваясь к отрицательным зарядам облака. Получается, что расстояние до облака сокращается, и ступенчатому лидеру проще ударить в это место.

Так произойдет, если дерево стоит одно в округе, но когда объектов много, все может сложиться иначе.

Совет! Напоминаем, что прятаться во время грозы под высокими деревьями на открытой местности опасно. Велика вероятность попадания в него молнии.

Заряд молнии через дерево проходит в землю и рассеивается

Описанное перетекание зарядов происходит и по зданиям и другим конструкциям. Когда объектов много, их высота перестает иметь значение. Молния предпочтет объект с большей электропроводностью, даже если он будет ниже. Это полностью объясняет поведение этого природного явления.

Иногда случается так, что молния не трогает высокого здания, а бьет в какую-нибудь будку, находящуюся поблизости. Причина кроется в том, что здесь зарядов накоплено больше. Произойти это может из-за водоносного слоя, находящегося в этой точке, а вода, как хороший проводник, будет накапливать много индуцированных зарядов.

Поведение молнии можно предугадать

Очень часто можно видеть пораженные молнией деревья в руслах рек, а, как известно, реки текут по самым низинным местам рельефа. Все это происходит по той же причине. Поэтому от рек и водоемов во время грозы тоже лучше держаться подальше.

Как работает молниеотвод

Теперь давайте разбираться с тем, как молниеотводу удается уберегать дома от попадания молнии.

  1. Итак, в земле возникает множество индуцированных зарядов, которые перетекают вверх по предметам. Особенно сильно это будет проявляться на заостренных объектах, как шпиль громоотвода.
  2. Казалось бы, заряды накопятся на мачте и молния в нее ударит, но так не происходит, из-за того что на верхушке устройства возникает постоянно горящий коронарный разряд, через который положительные заряды из земли начинают стекать в направлении облака. Благодаря этому заряды не успевают накапливаться в достаточном количестве, а так как поблизости наверняка найдутся более заряженные объекты, молния предпочтет для удара их.
  3. В результате вероятность попадания молнии в громоотвод падает почти до нуля – такое случается, но крайне редко. Даже в Эйфелеву башню бывает да и попадет разряд.
Молния попала в Эйфелеву башню

Как видите, все предельно просто и понятно. Не нужно быть физиком, чтобы понимать причину природных явлений. В общем, на вопрос, нужен ли громоотвод в частном доме, мы ответили. Теперь давайте разбираться с тем, как его смонтировать.

Вернуться к оглавлению

Как установить громоотвод в частном доме своими руками

Разновидностей молниеотводов придумано огромное количество – есть много самодельных разработок, которые просты и не очень по строению и обходятся владельцам практически бесплатно, есть и готовые решения, приобретаемые в магазине. Конечно, последние обеспечивают лучшую защиту, так как расчет конструкции производится профессионалами. При этом решение от производителя проще смонтировать – система является модульной, она надежно закреплена и выглядит очень аккуратно.

Громоотвод из алюминиевого стержня диаметром 8 мм

Наш портал рекомендует использовать только проверенную защиту от молнии по указанным выше причинам.

Лучшие производители

Производителей систем грозозащиты на рынке представлено много. Так как с таким вопросом люди сталкиваются крайне редко, то и названия компаний им говорят мало о чем. Представляем вниманию читателя список фирм, продукция которых ценится в России и остальном мире.

В чем может быть разница по качеству подобных статических систем, спросите вы? Прежде всего, речь идет о толщине металла, надежности креплений, о толщине слоя цинкового покрытия, если проводники используются стальные. Особенно важно последнее, так как при истончении покрытия металл быстро ржавеет. Купить можно продукцию и других производителей, но читайте предварительно отзывы в интернете.

Комплект заводской молниезащиты

Модели громоотводов существуют самые разные, но общее назначение деталей у них похожее. Проектирование системы осуществляют до покупки. Собирается она из следующих деталей.

Детали, фото: Описание:

Токоотвод

Железный стержень, который и формирует основную часть системы громоотвода. Его диаметр составляет 8 мм, крепится он к разным поверхностям через специальные кронштейны. Процесс установки разберем дальше.

Коньковый держатель

Токоотвод необходимо пропустить через всю крышу по самой высокой ее части, коей является конек. Для монтажа используются скругленные и треугольные коньковые держатель, которые подбираются под форму конька.

Молниеприемный стержень

Это тот самый штырь, на конце которого горит коронный разряд. Монтируется он в самую высокую точку крыши. Габариты у этой детали бывают разные. Иногда их делают в виде больших мачт.

Основание молниеприемника

В некоторых системах молниеприемник монтируется на бетонное основание. В других моделях он крепится при помощи металлических кронштейнов прямиком к стенам дымоходов и вентиляционных шахт.

Зажим прута на штыре

Этот соединитель используется для подключения штыря к токоотводу.

Зажим «прут-прут»

Эта деталь похожа чем-то на предыдущую, но используется она для соединения двух концов прутов.

Держатель на водосток

Для фиксации токоотвода на водостоках применяются вот такие держатели.

Контрольно-измерительный колодец грунтовой

Эта полимерная коробка вкапывается в землю. В нее заходит токоотвод и соединяется со штырем заземления. При необходимости ревизии, в колодец остается удобный доступ.

Штырь заземления токоотвода и фурнитура для него

Заземление требуется хорошо заглубить (как сделать заземление можете узнать из статьи на нашем сайте). Для этого используется составной штырь, который может быть забивным или винтовым. При сборке детали используется заостренный наконечник, облегчающий вход в грунт, стержни с резьбой на концах, соединительная резьбовая муфта и боек, через который можно наносить удары кувалдой без риска повредить резьбу, или вставлять его в перфоратор.

Смазка электроповодащая

Используется для защиты соединений и улучшения их токопроводящих свойств.

Так же в список можно добавить кровельные и стеновые кронштейны, через которые токоотвод монтируется на соответствующие поверхности.

Молниезащита частного дома своими руками — чем устанавливать громоотвод

Подобные системы хороши тем, что для установки не требуется специализированного инструмента – применяется то, что есть в доме у каждого хорошего хозяина, а именно:

  • Перфоратор для бурения монтажных отверстий
  • Гаечные ключи для заворачивания болтовых соединений.
  • Большой молоток или кувалда для забивания штыря заземления в грунт.
  • Кисточка для нанесения смазки на соединения.
  • Лопата и лом для копки траншеи под токоотвод и контрольно-измерительный колодец.

Схема громоотвода в частном доме – порядок сборки

Теперь давайте рассмотрим пошаговый порядок действий при монтаже громоотвода. В качестве примера разберем комплект оборудования от компании «DEHN+SOHNE».

  1. Двускатную кровлю без надстроек проще всего выполнить при помощи круглого токоотвода. Сделан он может быть из алюминия или оцинкованной стали.
  2. Первым делом монтируются коньковые держатели. Эти детали состоят из двух скругленных скоб и винтового зажима. Они могут раздвигаться и регулироваться под размер конкретного конька.
Громоотвод для дачного дома своими руками — установка конькового держателя
  1. На держателях вкручиваются кронштейны с защелками, в которые впоследствии будет вставляться токоотвод. Детали нужно расставлять по всему коньку с шагом 100 см. Это позволит пруту не провисать под собственным весом.
  2. Затем устанавливаются кровельные держатели, имеющие штампованную часть для загиба. Крепятся они на саморезы прямо к обрешетке, находящейся под кровельным материалом. Перед установкой кровля частично разбирается. Проще всего провести такие манипуляции с черепицей, тот же профнастил придется откручивать целым листом. Шаг расстановки этих держателей также составляет 100 см. Их пускают по одному из краев здания.
Молниезащита частного дома с крышей из металлочерепицы
  1. По намеченной линии монтируются и стеновые держатели. Они представляют отдельный кронштейн, который крепится при помощи пластикового дюбеля и винта. В такой работе уже понадобится перфоратор. Шаг между деталями не меняется.
Установка стенового кронштейна
  1. В коньковые держатели монтируется токоотвод. Для этого достаточно откинуть все защелки, установить круглый проводник, и защелкнуть фиксаторы обратно. Края прута необходимо сделать длиннее крыши примерно на 15 см с каждой стороны. После установки они загибаются под углом 45 градусов вверх. Это позволит увеличить зону охвата защиты.
Токоотвод установлен в держатели, его концы загнуты вверх
  1. Затем аналогичным способом монтируется стеновая и кровельная части токоотвода. Прут повторяет форму строения и нигде его не касается. При прохождении водостока ставится специальный держатель для этого места.
Крепление токоотвода к водостоку
  1. Присоединение токоотвода к молниеприемнику осуществляется при помощи клеммы типа MV. Чтобы соединение было надежным винты затягиваются с усилием 25 Ньютон метров.
  2. Путей можно сделать несколько. Растекание тока молнии по разветвленной сети приводит к снижению электромагнитного поля внутри защищаемого объема. Так работает экранирующий эффект.
Перпендикулярное соединение прутов через зажим
  1. Особое внимание следует уделить узлу соединения токоотвода и контура заземления. Чтобы была возможность нормально измерять сопротивления проводников, это соединение делается разъемным – при помощи кольцевой клеммы с двумя болтами. В качестве контура заземления могут быть использованы металлические стержни арматуры фундамента – такое решение реализуемо на этапе строительства дома. Отдельные пруты арматуры при этом соединяются при помощи сварки. На выходе к ним присоединяется через специальные соединители металлические плоские полосы.
Соединение токоотвода с заземлением
  1. Если на крыше имеются надстройки, например, каминная труба или антенна, то нужно побеспокоиться и об их защите. Для этого применяют стержневые молниеприемники, устанавливаемые вертикально. При помощи клемм и кронштейнов сооружается высокая конструкция, как показано на следующей картинке.
Стержневой молниеприемник соединен с металлической трубой, на которой закреплена антенна, что позволит эффективно снять разряд и с нее

Также можно молниеприемник закрепить на самой надстройке, если применить специальные кронштейны и изолированный токоотвод. Для соединения отдельных веток молниезащиты можно использовать токоотвод, так как к нему ранее был подсоединен металлический кронштейн.

Вернуться к оглавлению

Видео инструкция по монтажу молниезащиты промышленного и жилого здания


Вернуться к оглавлению

Заключение

На этом, собственно, монтаж завершается, если не считать процесса установки штыря заземления. Мы же с вами прощаемся. Надеемся, статья вам понравилась и была полезной.

Громоотвод для дачного дома своими руками

В последнее время мы все чаще сталкиваемся с ситуациями, когда в дома попадает молния  и из-за отсутствия соответствующей защиты происходит возгорание. Чтобы такого не допустить и себя обезопасить, можно сделать громоотвод своими руками.

При этом такое устройство будет достаточно функционально и продуктивно, если, конечно же, правильно его смонтировать. Стоит сказать, что хотя громоотвод имеет достаточно простую конструкцию и при наличии свободного времени и необходимых материалов каждый может его изготовить, тем не менее понадобиться учесть множество факторов для определения правильных параметров монтажа, так как важно не просто иметь защиту для своего дома и электрических приборов, но и быть уверенным в правильном ее функционировании.

Как работает громоотвод дачного дома

Громоотвод – это специальная установка, которая притягивает к себе электрический заряд молнии и перенаправляет его от дома по проводнику в землю. Таким образом, молния не причинит никаких разрушений и не принесет вреда. Громоотвод состоит из двух блоков:

  • наружного;
  • внутреннего.

Наружный блок представляет собой токоприемник (молниеприемник), соединенный с токопроводом (токоотводом), которые вместе выполняют роль приема и распределения заряда молнии, а также заземлитель, рассеивающий этот заряд в земле.

Внутренний блок защитит ваш дом от скачков напряжения, а, следовательно, предотвратит выход из строя электроники. Наверное, каждый слышал, что если электрический заряд молнии имеет большую силу, то все электрические приборы в доме сгорают.

Так что появляется еще одна причина сделать громоотвод.

Правила устройства громоотвода

Для правильного выбора схемы устройства дачного громоотвода предварительно необходимо изучить конструкцию здания и в соответствии с «Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (Инструкция РД 34.21.122-87) определить необходимый уровень защиты. Невысокие и небольшие по площади частные дома обычно относятся к III категории молниезащиты.

Эффективной грозозащитой является та, что надежно оберегает здание и все что находится внутри него от прямого попадания в него молнии и от вторичных ее разрядов в электрических сетях. Дачный громоотвод обычно представляет собой молниеприемник, который соединен с заземлением с помощью системы токоотводов.

Молниеприемник

Устройство, которое непосредственно принимает удар молнии на себя, называют молниеприемником. Это наиболее заметный и значимый элемент схемы промышленного или дачного громоотвода. Существуют стержневые, тросовые, сетчатые приемники.

Самым популярным и известным благодаря Бенджамину Франклину является стержневой молниеприемник, который представляет собой металлический штырь из нержавейки, алюминия или меди. Он устанавливается обычно на 2 м выше самой высокой точки защищаемого здания. Этот вид молниеприемников наиболее простой в исполнении и достаточно дешевый.

Тросовый молниеприемник представляет собой две мачты, установленные по периметру защищаемого объекта, и натянутых стальных тросов между ними. Молниеприемная сеть — это сетка, из металлических прутьев уложенная на крыше здания с определенным шагом.

Для небольших частных домов отличным приемником молний может стать металлическая крыша. Если кровля дома сделана из другого материала, то для устройства защиты лучше выбрать молниеприемную сетку, а для деревянных дачных домиков чаще применяют активную защиту.

Токоотводы

К заземляющему устройству ток поступает по токоотводам. В соответствии с вышеуказанной Инструкцией РД 34.21.122-87 токоотводами в жилом доме могут быть различные конструкции здания из стали, алюминия или меди (рамы, пожарные лестницы, арматура железобетонных плит). Специальные токоотводы обычно укладываются снаружи по периметру здания с шагом 25 м. Эффективность токоотводов зависит от непрерывности электрической сети. Обычно с молниеприемником и заземляющими устройствами они соединены сваркой. 

Заземление

Заряд молнии в почве рассевается с помощью заземляющих устройств. Ими в соответствии с Инструкцией РД 34.21.122-87 чаще всего являются железобетонные фундаменты или вертикальные электроды, глубоко уходящие в грунт. Последний вид заземления обязательно защищается от коррозии (поэтому выполнен как правило из омедненной или оцинкованной стали), а электроды надежно соединяются с горизонтальной шиной и друг с другом посредством специальных соединителей.

    

Изготовление громоотвода на даче своими руками

Итак, если вы пришли к выводу, что хотите сделать громоотвод для дачного дома своими руками, то вам необходимо знать, как изготавливается это устройство. Для начала необходимо изготовить стержневый токоприемник, к которому затем будет крепиться токопровод, который можно сделать из обычной железной проволоки. Только выбирайте проволоку как можно большего сечения, например 6-8 мм. Также токопровод соединяет токоприемник с контуром заземления.

Контур заземления можно изготовить из полосы железа размером примерно 4х50 мм. Электрод следует выполнить из стального прута, выбрав для этого диаметр не менее 18 мм. Учитывайте, что все соединения следует проводить лишь при помощи сварочного аппарата. Если же у вас нет такой возможности то можно использовать стальные хомуты на болтах, но такие соединения будут менее эффективны.

Расстояние от контура заземления до вашего дома выберите около 1 метра. Кстати, заземлитель постарайтесь установить подальше от тех мест, где могут находиться люди. Например, на дорожках или на площадках перед домом такие устройства устанавливать не стоит. Высота молниеприемника определяется индивидуально для каждого здания, исходя из конуса защиты. Для примера, все конструкции, которые как бы находятся под молниеприемником, будут защищены, если же есть сооружения выше него, то защита на них распространяться не будет. Следовательно, молниеприемник должен хотя бы на полметра возвышаться над вашим домом.

Так что как видите громоотвод своими руками построить в принципе возможно, хотя необходимо четко просчитать множество параметров. Если же заказать услугу в специализированной компании – это существенно сэкономит время, убыстрит процесс монтажа и упростит задачу. Ведь главное – безопасность и уверенность в том, что она обеспечена правильным образом.

Как делать нельзя

Остановимся немного на том, как не нужно делать дачный громоотвод точно. Посмотрите видео и потом мы обратим внимание на типичные ошибки при монтаже.

1) Молниеприемник на крыше выполнен с одного края, что совершенно точно не обеспечит тредуемой зоны защиты, так как молния, бьющая с противоположной стороны, гарантированно прорвется к объекту (дому). Почему одиночный молниеприемник — это всегда менее предпочтительная конструкция, и как правильно планировать молниеприемное оборудование подробнее читайте в материале «Молниеприемники».

2) Материал крепежа кустарного производства при прохождении тока молнии с большой долей вероятности может не выдержатиь огромных температур и просто расплавится. Поэтому всегда необходимо знать параметры используемых материалов и выполнить необходимые расчеты. Но проще купить готовые комплектующие у производителей молниезащиты, тем более, что цены на элементы крепления, особенно отчественные, приемлемые. Плюс вы получите необходимую консультацию специалистов по грамотному монтажу.

 Посмотреть цены на крепеж для громоотвода

3) Есть такое правило: вы либо делаете изолированную молниезащиту и выдерживаете необходимое расстояние пробоя, либо соединяете все металлические элементы вместе и выводите на заземление. Здесь автор использует изоляторы и соответственно первый способ, а значит воздушный промежуток между приемником/токоотводом должен быть не меньше минимального расстояния R, которое конкретно в данном варианте должно равняться 300-400 мм, чего не заметно. Без заземления еще и кровли здесь гарантированно будет возникать опасная разность потенциалов.

4) Вариант заземлителя в виде единственного воткнутого в землю штыря не может считаться надежным ни при каком сопротивлении грунта, тем более что токоотвод, по которому приходит разряд от молниеприемника, тоже единственный. Даже во времена еще СССР при полном отсутствии знаний и расчетных параметров сопротивления грунта всегда делали очаговое заземление в форме треугольника или П-образного контура.

Основные типовые схемы дачных громоотводов

Еще раз, уже подробнее, расскажем о трех известных типах устройств защиты, устанавливаемых на кровле зданий сооружений.

Вид выбранного для дачного громоотвода молниеприемника определяет тип и схему его защиты. К типовым схемам относят организацию:

  • молниезащитной сетки;
  • стержневые громоотводы;
  • тросовые молниеприемники.

Для плоских и двускатных крыш коттеджей независимо от материала кровли специалисты рекомендуют использовать молниприемную сетку. Для ее организации применяют стальные, медные или алюминиевые прутья диаметром до 8 мм. Сетка устанавливается непосредственно на крыше или под утеплителем, если основание кровли не горючее (Инструкция РД 34.21.122-87).

В зависимости от уровня защиты токоотводы монтируются непосредственно к сетке по всему периметру с шагом от 10 до 25 см.

Стержневая схема молниезащиты представляет собой металлический штырь, прикрепленный к дымоходу или другим конструкциям кровли как минимум на 2 м выше самой высокой ее точки.

Установка стержня выполнена правильно, если в основание конуса с вершиной в крайней точке молниеприемника полностью попадает защищаемый объект. Увеличение высоты стержня расширяет защищаемую зону. Такой вид громоотвода подходит и для частных и для промышленных объектов со сложными крышами.

Для двухскатных крыш невысоких зданий можно применять и тросовую схему дачного громоотвода. Для этого между опорами, установленными на коньках, натягивается стальной трос. К его концам обычно примыкают по одному токоотводу, передающему ток к заземлению в грунте, внешне похожему на «куриную лапку». Если схема дачного громоотвода исполнена грамотно, разряды молнии уходят в почву за пределами защищаемого дома. При обустройстве молниезащиты данного типа важно учитывать провисание троса.

На выбор схемы организации дачного громоотвода влияет множество факторов, параметров и условий. Поэтому это достаточно сложное и ответственное мероприятие требующее определенных профессиональных знаний и опыта. Наша компания поможет выполнить проектирование, а также установку наиболее эффективной молниезащиты для вашего дома. Кроме того, мы предоставляем услуги по обустройству громоотвода под ключ. В разделе «Наши объекты» представлены фото громоотводов и описание наших реализованных проектов.

Как и где купить громоотвод

Громоотвод, защищающий от прямого попадания молнии, будет работать как часы, если грамотно и правильно выбрать необходимые материалы для создания эффективной и надежного молниезащиты здания. На цену дачного громоотвода влияют следующие параметры:

  • уровень защиты;
  • схема молниеотвода;
  • технические сложности реализации проекта;
  • вид применяемых материалов и объем работ.

Сегодня многочисленные интернет — магазины предлагают большой выбор стержней и тросов из стали, меди и нержавейки, а также держателей и зажимов и дают прекрасное описание своих товаров. Однако самостоятельно трудно изготовить громоотвод безупречного качества. Кроме того, никто не даст гарантию на работу системы, собранной из материалов с разными эксплуатационными характеристиками.

Наша компания предлагает со склада в Москве купить комплектующие для громоотводов известных и прекрасно зарекомендовавших себя производителей из Германии, России, Франции, Турции и других стран: OBO Bettermann, J. Propster, BS-Technic, DEHN+SOHNE, Voltstream, Элмашпром, Duval Messien, Citel, Forend и другие.

Наши услуги

Специалисты нашей компании помогут выбрать наиболее надежный и эффективный дачный громоотвод по приемлемой цене с учетом всех особенностей вашего дома. Наши консультанты подробно ответят на любые интересующие вопросы и составят смету.

У нас можно заказать выполнение необходимых замеров переходных сопротивлений, сопротивления заземляющих устройств, проверку наличия цепи заземления и заземляемых элементов. Опытные профессионалы компании могут также выполнить проектирование и установку громоотвода «под ключ». Мы предоставляем услуги по сервисному обслуживанию различных систем защиты от молний перед началом сезона гроз и по договоренности с клиентом производим их ремонт.

Интересные материалы по этой теме:
Молниезащита металлической кровли

Можно ли использовать кровлю из металлочерепицы как молниеприемник? Ответ на этот вопрос и другие в данной статье.

Молниезащита на мягкой кровле

Об особенностях монтажа на мягком кровельном покрытии. Примеры работ.

Молниезащита дома с плоской крышей

Описание конструкций элементов внешней молниезащиты для плоской кровли.

Молниезащита дома со скатной крышей

Устройство и примеры конкретных монтажных узлов для коньковой скатной кровли.

устройство, варианты конструкции и установка своими руками

Люди, проживающие в частных домах, опасаются попадания в свое жилище молнии. Некоторые из них в целях обезопасить себя от этого задумываются о защите строения. Их озабоченность вполне понятна, поскольку есть регионы, где в году интенсивность молний может доходить до 80 часов. В такой местности необходимо устанавливать громоотводы. Устройство такого сооружения, естественно, требует определенных затрат. Однако в некоторых случаях их можно свести к минимуму, если все работы по созданию громоотвода выполнять своими руками.

Зона защиты

Следует понимать, что любые сооружения, призванные защищать от молнии, имеют ограниченный радиус действия. Они защищают пространство только вокруг себя. Поэтому при создании конструкции громоотвода работы необходимо выполнять так, чтобы в зону защиты попали все объекты, располагающиеся на участке. Только в этом случае им будет обеспечена защита от попадания молнии.

В настоящий момент по степени надежности различают сооружения, защищающие от молний. Выделяют два их типа:

Громоотводы первого типа обеспечивают защиту на 99%, что позволяет называть их самыми надежными конструкциями против молний. Сооружения второго типа обеспечивает защиту на 95%.

Устройство

Если вы серьезно опасаетесь попадания молнии в свой дом и, дабы обезопасить себя от этого, решили устроить молниеотвод, то в этом случае во время работ вам потребуется создать следующие элементы этого сооружения:

  • молниеприемник;
  • токоотвод;
  • заземлитель.

Молниеприемник

Это приспособление, которое своим видом напоминает металлический стержень. После установки оно будет возвышаться над кровлей строения. Именно на него будут приходиться удары молний. Таким образом, обеспечивается надежная защита строения. Кроме этого, такое приспособление в состоянии выдержать серьезные нагрузки напряжения, возникающие при попадании молнии. При создании этого элемента можно использовать различные материалы.

Лучший выбор — полосовая или круглая сталь, у которой площадь сечения составляет не менее 60 кв. м. К этому элементу предъявляются определенные требования в плане длины. Этот параметр у него должен составлять не менее 20 см. Размещаться приспособление должно строго в вертикальном положении. Самое высокое здание на участке — идеальное место для его закрепления.

Токоотвод

Токоотвод имеет вид толстой проволоки, у которой диаметр равен 6 миллиметров. Для его создания лучший выбор — оцинкованная сталь. Касаемо места его расположения, лучше выбирать участки, в которые попадание молнии наиболее вероятно. Например, хорошим местом для его размещения может стать край фронтона. Также его можно расположить на коньке. Закрепление этого элемента громоотвода производится вплотную к частному дому, но с небольшим отступом 20 см.

Если на доме устроена кровля из материалов, которые легко воспламеняются, то в этом случае тем более необходим зазор. Для закрепления токоотвода необходимо использовать специальный крепеж: гвозди и скобы. Для большей надежности крепления этого элемента можно использовать хомуты.

Заземлитель

Он необходим, чтобы отвести удар тока от молнии в землю. Выбирая материал для создания этого элемента громоотвода, необходимо использовать такой, который хорошо проводит электрический заряд. Также необходимо, чтобы материал обладал минимальным сопротивлением. Если говорить о его расположении, то размещают этот элемент громоотвода недалеко от крыльца частного дома, не менее 5 м. Не рекомендуется устанавливать заземлитель в непосредственной близости от дорожек, а также в местах, где могут находиться люди. После его размещения, дабы убедиться, что он не нанесет вреда, можно создать вокруг него ограждение.

При устройстве забора от заземлителя необходимо сделать отступ 4 метра, а сам забор устраивать по радиусу. Если на улице стоит хорошая погода, то он не принесет никакого вреда. Но если пасмурно, а тем более началась гроза, то стоять в непосредственной близости от него может быть опасно для здоровья. Установка заземлителя производится в грунт. Решение относительно величины заглубления этого элемента принимает сам владелец дома. При этом во внимание должны приниматься следующие моменты:

  • тип почвы;
  • наличие грунтовых вод.

Например, если на участке преобладает сухая почва, а уровень грунтовых вод низкий, устраивают заземлитель, состоящий из двух стержней. Длина каждого из них не должна превышать 3 метров. Составляющие этого элемента необходимо закрепить на перемычке, у которой площадь сечения должна быть 100 кв. м.

Когда это сделано, выполняется закрепление заземлителя на токоотводе при помощи сварки. После этого он погружается в грунт на глубину 0,5 метра. В том случае, если на участке грунт торфяной и обладает высокой влажностью, а близко к поверхности расположены грунтовые воды, то возможность заземления на полметра отсутствует. Поэтому в таком случае необходимо использовать металлические уголки, которые будут выступать в качестве заземлителя. Их погружают на глубину 80 см.

Громоотвод своими руками

Если строится многоэтажный дом, то в этом случае работы по устройству громоотвода проводят специалисты. Эти конструкции имеют свой радиус зоны защиты, что дает возможность для их размещения на каждом здании. Перед тем как устанавливать эту конструкцию, выполняют проверку, способны ли уже установленные громоотводы обеспечить защиту от молний возведенного здания или же необходимо возведение нового.

В случае с индивидуальными домами вопрос с молниеотводом решает сам владелец. Есть целый ряд факторов размещения строений, которые позволяют свести к минимуму риск попадания молнии в дом:

  • если в самом низком месте на участке располагается дом, вероятность попадания в него молнии во время грозы небольшая;
  • если рядом с жилищем расположено здание большой высоты, то при ударе молнии более вероятно попадание молнии по нему. Таким образом, ваш дом будет в безопасности;
  • если на соседнем доме установлен громоотвод, то его защитная зона действия может распространяться и на ваш дом. А в этом случае нет большой необходимости в устройстве молниеотвода.

Таким образом, нельзя говорить о том, что дом, на котором нет громоотвода, подвержен высокому риску попадания молнии.

Варианты создания громоотвода

Если вы провели осмотр своих и соседних домов и в результате обнаружили, что на близлежащих строениях такой защиты, как молниеотвод нет, то в этом случае самое разумное — выполнить работы по его созданию своими руками. Особую опасность представляют строения, крыши которых покрыты металлочерепицей или листами из стали. Хотя такая кровля и выглядит привлекательной, но отсутствие заземления повышает риск попадания молнии в такой дом.

В большинстве случаев монтаж этого кровельного покрытия производится на обрешетку, которая выполнена из дерева. Это обеспечивает накопление заряда. Разрядка такого устройства может произойти только после грозы. Человек, прикоснувшись к нему, может получить разряд тока в несколько тысяч вольт. Кроме этого, не стоит забывать, что после удара молнии может возникнуть искра, от которой деревянный дом может легко воспламениться.

Если вы хотите избежать таких неприятных ситуаций, то необходимо подумать о заземлении, которое должно располагаться через каждые 20 см. Если на вашем жилище кровля металлическая, то в этом случае можно отказаться от создания громоотвода. Отличным молниеприемником станет сам материал кровли.

Дерево в качестве громоотвода

Чтобы спасти от разрядов молний свое жилище, можно установить молниеотвод на его крыше. Однако возможны и другие варианты. Если рядом с вашим жилищем располагается высокое дерево, то громоотвод своими руками вы можете установить на нём, но при условии, что от строения оно располагается на удалении трех метров, а его высота в 2,5 раза больше, чем у вашего дома.

Если такой вариант громоотвода вам показался привлекательным и вы решили устроить его, то вам потребуется проволока 5 мм. Вначале следует подготовить ее, затем один конец нужно закопать в грунт, предварительно приварив его к заземлителю. Другой конец будет выступать в качестве молниеприемника. Его необходимо разместить на самой верхушке дерева.

В том случае если высокое дерево на вашем участке отсутствует, можно вместо него использовать мачту молниеприемника с двумя металлическими стержнями. Их установка выполняется на противоположных концах крыши. Водосток в этом случае будет выступать в качестве токоотвода. Большое значение имеет материал его изготовления. Он обязательно должен быть металлическим. Про устройство заземлителя в этом случае также не стоит забывать.

Заключение

Вне зависимости от того, какой способ вы выбрали для установки громоотвода, необходимо помнить что, качественно выполнив монтаж этой конструкции, вы обеспечите себе комфортное проживание в своем деревянном доме. Но необходимо периодически проверять состояние громоотвода, созданного своими руками. Особое внимание необходимо обращать на его соединения. Нарушения в них должны отсутствовать. Только в этом случае вы можете не бояться попадания молнии в дом.

The Thunderstorm Whisperers: A History of Lightning Rods

Но не без сопротивления со стороны некоторых сторон, включая духовенство. Фактически, преподобный Томас Принс, пастор Бостонской церкви «Старый юг», утверждал, что землетрясение на мысе Энн 1755 года могло быть связано с повсеместным размещением громоотводов в Новой Англии, особенно в Бостоне. Землетрясение, произошедшее на побережье нынешнего штата Массачусетс, как предполагал преподобный Принц, не было случайностью, учитывая неразумные попытки человека отклонить руку Бога.

Сегодня молниеотводы Франклина известны под множеством названий: молниеотводы, наконечники, молниеотводы или устройства защиты от ударов. На мой взгляд, это звучит так, как если бы удар молнии ударял по стержням, опасность предотвращалась. Вместо этого стержни, обычно диаметром в полдюйма, подключаются к металлическому кабелю, скрытому внутри здания или конструкции. Диаметр стержня и троса зависит от высоты здания и типа металла.Как правило, чем выше здание, тем тяжелее стержни и тросы. Независимо от размера, кабели спускаются на Землю, где они закрепляются. Заземленный, громоотвод рассеивает энергию удара молнии.

Без этой, казалось бы, простой системы повреждение конструкции может варьироваться от незначительного повреждения до полной потери. Паркер М. Уиллард-младший видел именно это. «Мы видим большой ущерб от непрямых ударов, проникающих через инженерные сети», — говорит он. «Средний размер страхового возмещения составляет 7 400 долларов, а я видел, как некоторые из них превышают 700 000 долларов.

Уиллард является совладельцем Boston Lightning Rod Company, вместе со своим отцом, прапрадедом Паркера М. Уилларда-старшего, Генри Уиллардом, основал компанию, базирующуюся в Дедхэме. Массачусетс, 144 года назад. 40-летний Уиллард-младший начал работать в Boston Lightning Rod, когда ему было 16. По словам Уилларда, производство осветительных стержней ориентировано на семью. На самом деле, из нескольких поколений. «Мы — одна из старейших [компаний, производящих громоотводы] в Соединенных Штатах, — говорит он мне.«Нет ничего необычного в том, чтобы пойти на торговые семинары и познакомиться со следующим поколением. Есть много семейств молниезащиты ».

Когда дело доходит до молнии и ее огромной энергии, по словам Уилларда, основной вывод заключается в том, что при правильной установке осветительные стержни обеспечивают эффективный путь к земле для передачи электроэнергии, тем самым уменьшая или избегая повреждений зданий. Особенно, когда в установку добавлена ​​защита от перенапряжения для входящих телекоммуникаций, электрических линий и Интернета.

«Часто люди ставят молниеотводы на свои дома или офисы и думают, что они защищены, но конструкция может нанести непрямой удар по линии электропередачи или трансформатору за пределами здания, и громоотвод беззащитен. такой удар », — говорит Уиллард. Вот почему защита от перенапряжения для телекоммуникаций и кабелей стала все большей и большей частью его бизнеса: «Двадцать лет назад у людей были телефон, телевизор и электрическая линия. Теперь у них есть электроника высокого класса, которая очень восприимчива к любому виду скачков напряжения.Система громоотвода защищает от прямого удара. Защита от перенапряжения защищает от непрямого удара ».

Обзор молниезащиты — Институт молниезащиты

Общая информация по отрасли

Институт молниезащиты — это общенациональная некоммерческая организация, основанная в 1955 году с целью продвижения образования, осведомленности и безопасности в области молниезащиты. Индустрия молниезащиты началась в Соединенных Штатах, когда Бенджамин Франклин постулировал, что молния — это электричество, и что с помощью металлического стержня можно отвести молнию от здания.Молния является прямой причиной более 50 смертей и 400 травм ежегодно, и трудно защитить людей на открытых открытых площадках. Прямые удары молнии причиняют ущерб от пожара, превышающий 200 миллионов долларов в год, и страховые компании прямо или косвенно оплачивают претензии на миллиарды долларов, связанные с молнией. Большая часть этих имущественных потерь может быть сведена к минимуму, если не устранена, путем применения надлежащей молниезащиты для конструкций. LPI стремится к тому, чтобы современные системы молниезащиты обеспечивали наилучшее качество как материалов, так и методов установки для максимальной безопасности.

Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) публикует документ № 780 , озаглавленный «Стандарт для установки систем молниезащиты». считается национальным руководством по проектированию полных систем молниезащиты в США. NFPA опубликовало свой первый документ по молниезащите в 1904 году. Документы NFPA, такие как Национальный электротехнический кодекс (NEC — NFPA 70), Национальный кодекс по топливному газу (NFPA 54) и Единый пожарный кодекс (NFPA 1), разрабатываются комитетом для проверки. принятие новой информации по безопасности по конкретным вопросам, связанным с пожарами.

Стандарт защиты от молний № 780 пересматривается с трехлетним циклом для обновления. NFPA 780 включает молниезащиту для типовых строительных конструкций в четвертой главе как требования к обычным конструкциям. Документ 780 охватывает многие специальные конструкции от хранилищ опасных материалов до лодок и кораблей и открытых сооружений для пикников, а также дает рекомендации по личной безопасности на открытом воздухе. NFPA 780 предоставляет лучшее, что мы знаем сегодня в теории и технологиях, о системах защиты, протестированных опытными профессионалами отрасли в юридически признанном формате.

Тестирование компонентов материалов молниезащиты на заводе перед отправкой для включения в список и маркировки проводится Underwriters Laboratories, Inc. (UL) . Стандарт UL 96 устанавливает минимальные требования к конструкции молниеприемников, кабельных жил, фитингов, соединителей и креплений, используемых в качественных системах молниезащиты. В UL есть инспекционный персонал, который регулярно посещает производственные предприятия, чтобы проверить соответствие требованиям для дальнейшего использования утвержденных товарных этикеток.

Полевой осмотр завершенных установок молниезащиты также может быть организован UL через подрядчиков по установке, указанных в их программе. UL выпускает продукт «Master Label» для систем, полностью соответствующих их Стандарту UL 96A в течение многих лет. Стандарт 96A основан на общих требованиях NFPA 780, но UL имеет техническую группу по стандартам (STP) для проверки требований к более удобному для проверки формату, что приводит к некоторым различиям. UL также будет проверять на соответствие некоторым другим национально признанным стандартам (например, NFPA 780) для полностью соответствующих систем.Некоторые частичные конструкции могут быть доступны для полевой инспекции в рамках их программы «Письмо с выводами».

Институт молниезащиты (LPI) принимает последнюю редакцию стандарта NFPA 780 в качестве справочного документа для проектирования систем. LPI выступает за использование UL в качестве стороннего органа по проверке компонентов в соответствии с их документами UL 96. LPI публикует этот документ # 175 , основанный на NFPA 780, с дополнительными пояснительными материалами, полезными для установщиков и сотрудников инспекторов.

LPI предоставляет отраслевую программу самоконтроля для сертификации участников подмастерьем, мастером-установщиком и дизайнером-инспектором. Люди сдают экзамены, которые включают требования перечисленных выше Стандартов молниезащиты и применение этих принципов к примерам проектирования. Продление членства требуется каждый год, при этом дополнительные экзамены сдают примерно каждые три года при обновлении национальных стандартов. Заключение контрактов со специалистами, прошедшими квалификацию в рамках процесса LPI, обеспечивает дополнительный уровень гарантии качества для первоначальной установки системы и ресурс для будущих проверок и обслуживания существующих систем.

LPI внедрила программу проверки для завершенных установок под названием LPI-IP . LPI-IP предоставляет услуги по сертификации более тщательно и полно, чем любая предыдущая программа проверки от LPI или других, доступных в настоящее время на рынке. Благодаря использованию контрольно-пропускных пунктов, проверок и проверок на месте сертификация системы LPI-IP обеспечивает безопасность с привлечением квалифицированного монтажного персонала и независимых инспекторов. LPI-IP предлагает «Главный сертификат установки» для полных конструкций, «Восстановленный мастер-сертификат установки» для ранее сертифицированных конструкций и «Осмотр ограниченного объема» для частичных систем в определенных контрактах.Это критически важный элемент для специалиста, владельца и страховщика имущества, обеспечивающего проверку качественных установок молниезащиты сторонним независимым источником.

Системы молниезащиты для сооружений, как правило, не являются требованием национальных строительных норм и правил, хотя стандарты могут быть приняты властями, имеющими юрисдикцию для общего строительства или определенных помещений. Поскольку молниезащита может рассматриваться как вариант, крайне важно, чтобы разработчик, строительный подрядчик и страховщик имущества были знакомы с национальными стандартами для обеспечения наивысшего уровня безопасности. Системы молниезащиты отлично защищают людей от физической опасности, структурных повреждений зданий и отказов внутренних систем и оборудования. Полученная ценность начинается с правильного проектирования, продолжается с помощью качественных методов установки и должна включать проверку и сертификацию. Конечная цель — безопасная гавань, безопасность инвестиций и устранение потенциального простоя системы в противовес одному из самых разрушительных природных явлений.

Общая информация о системе

Стандарты США для полных систем молниезащиты включают NFPA 780, UL 96 и 96A и LPI 175 . Эти стандарты основаны на фундаментальном принципе обеспечения разумно прямого металлического пути с низким сопротивлением и низким сопротивлением для прохождения тока молнии, а также принятия мер по предотвращению разрушения, пожара, повреждения, смерти или травмы, когда ток течет с крыши. уровни ниже класса.Стандарты представляют собой консенсус властей в отношении основных требований к конструкции и характеристикам квалифицированных конструкций и продуктов. Ожидается, что полная система защиты, основанная на принципах надежной инженерии, исследованиях, протоколах испытаний и полевом опыте, обеспечит безопасность людей и конструкций от молнии и ее побочных эффектов. Стандарты постоянно пересматриваются на предмет новых продуктов, строительных технологий и подтвержденных научных разработок, направленных на устранение опасности молнии.Хотя материальные компоненты могут казаться очень похожими, конфигурация общей конструкции системы за последние 25 лет кардинально изменилась, чтобы отразить современный образ жизни.

Есть пять элементов , которые должны быть на месте для обеспечения эффективной системы молниезащиты. Устройства для прекращения ударов должны быть пригодны для прямого попадания молнии и должны иметь рисунок, чтобы принимать удары до того, как они достигнут изоляционных строительных материалов. Кабельные жилы направляют ток молнии через конструкцию без повреждений между заглушками наверху и системой заземляющих электродов внизу.Система заземляющих электродов уровня ниже должна эффективно перемещать молнию к ее конечному пункту назначения вдали от конструкции и ее содержимого. Соединение или соединение системы молниезащиты с другими внутренними заземленными металлическими системами должно быть выполнено таким образом, чтобы исключить возможность попадания молнии в боковую вспышку изнутри. Наконец, устройства защиты от перенапряжения должны быть установлены на каждом служебном входе, чтобы остановить проникновение молнии от инженерных сетей и дополнительно уравнять потенциал между заземленными системами во время грозовых разрядов.Если эти элементы правильно идентифицированы на стадии проектирования, включены в аккуратную рабочую установку и в здании не происходит никаких изменений, система защитит от повреждений молнией. Элементы этой системы пассивного заземления всегда выполняют аналогичную функцию, но общая конструкция индивидуальна для каждой конкретной конструкции.

Компоненты молниезащиты изготовлены из материалов , устойчивых к коррозии, и они должны быть защищены от ускоренного износа.Многие компоненты системы будут подвергаться воздействию атмосферы и климата. Комбинации материалов, образующих электролитические пары в присутствии влаги, не должны использоваться. Компоненты токоведущей системы должны обладать высокой проводимостью. Преобладающие почвенные условия на площадке будут влиять на компоненты подземной системы. Срок службы системы и цикл обслуживания / замены зависят от выбора материала и местных условий. Системные материалы должны быть согласованы с используемыми конструкционными материалами, включая облицовки, колпачки, кожухи вентиляторов, различные кровельные системы, чтобы поддерживать влагозащитную оболочку в течение предполагаемого срока службы здания.

Медь, медные сплавы (включая латунь и бронзу) и алюминий являются основными материалами компонентов системы. Они служат наилучшим сочетанием функций для переноса тока и защиты от атмосферных воздействий. Поскольку алюминиевые материалы имеют немного меньшую токонесущую способность и механическую прочность, чем изделия из меди аналогичного размера, перечисленные и маркированные материалы для молниезащиты включают детали большего физического размера. Например, чтобы считаться эквивалентным, воздушный терминал минимального размера будет иметь диаметр ½ дюйма в алюминии по сравнению с диаметром 3/8 дюйма в меди.

Вода, стекающая по меди, окисляет алюминий и гальванизированные поверхности, поэтому при согласовании конструкции системы необходимо учитывать гальванические аспекты для устранения возможных проблем с монтажом. Квалифицированные биметаллические фитинги используются для согласования компонентов системы для необходимых переходов от алюминия к меди. Они могут включать перечисленные продукты для этой цели или, в некоторых случаях, компоненты из нержавеющей стали. Алюминий никогда не контактирует с землей или почвой. Алюминий никогда не должен контактировать с лакокрасочными поверхностями на щелочной основе или непосредственно в бетон.

Если какое-либо изделие подвергается необычному механическому повреждению или смещению, оно может быть защищено молдингом или покрытием, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы заглушки и другие компоненты, устанавливаемые на крыше, могли выполнять свои функции при приемке навесного оборудования. Компоненты молниезащиты под ударными клеммами могут быть скрыты, внутри здания ниже уровня крыши во время строительства или когда они доступны. Скорость тока молнии и разделение потока между несколькими путями не позволяют компонентам нагреваться до любой мгновенной температуры возгорания, опасной для типичных строительных материалов.Включение системы в конструкцию позволяет соединять структурный металлический каркас и внутренние заземленные системы и обеспечивает защиту от проблем смещения и обслуживания, которые полезны для продления срока службы системы.

Материалы, подходящие для использования в системах молниезащиты, внесены в перечень , помечены и протестированы как в соответствии со стандартом UL 96. Конструкция проводника включает в себя максимальное увеличение площади поверхности для защиты от молнии и гибкость конфигурации для выполнения изгибов и поворотов, необходимых при установке.Основания аэровокзала эффективно передают удар от оконечного устройства к проводнику кабеля и надежно крепятся к различным поверхностям здания в суровых погодных условиях. Фитинги для сращивания должны поддерживать контакт с проводниками, длина которых должна быть достаточной для передачи тока и погодных условий в открытой среде. Заземляющие электроды должны обеспечивать надлежащий контакт с землей для рассеивания заряда и удовлетворять требованиям пригодности для жизненного цикла в различных составах почвы. Размеры скрепляющих устройств позволяют обеспечить надлежащее соединение систем для выравнивания потенциалов по всей конструкции.Устройства защиты от импульсных перенапряжений соответствуют требованиям более высоких уровней тока для удовлетворения потребностей, связанных с молниезащитой.

Прекращение забастовки

Устройства защиты от ударов выполняют системную функцию по подключению прямых молниеприемников. Они представляют собой зонтик от проникновения молнии в непроводящие строительные материалы для защиты от пожара или взрыва. Любое металлическое тело толщиной 3/16 дюйма или более, выступающее над конструкцией, выдержит удар молнии, не прожигая.Поэтому в некоторых случаях строительные элементы могут быть включены в качестве прекращения забастовки. Высокие мачты или подвесные заземляющие провода, аналогичные средствам защиты линии электропередачи, могут служить в качестве защиты от удара. В большинстве случаев, однако, небольшие молниеприемники специального назначения составляют большинство систем защиты от ударов. Эти ненавязчивые компоненты предпочтительны из-за простоты монтажа и эстетических соображений, и их можно скоординировать в наиболее эффективную конфигурацию для всех типичных строительных конструкций.

Окружающая нас атмосфера электрически заряжена, но свободный воздух поддерживает относительно сбалансированное распределение ионов. Когда мы поднимаем в воздух здание, дерево или даже человека, в меньшей степени, мы меняем этот электрический баланс. Электрическое поле , накапливается, чтобы изменить точки в геометрии наземных объектов. Такие элементы, как гребни и особенно концы гребней, края зданий с плоской крышей и даже больше, углы становятся точками накопления ионов, которые увеличивают восприимчивость к ударам молнии.Надлежащая система устройств защиты от ударов учитывает эти реалии за счет использования молниеприемников в сконфигурированной схеме, предназначенной для использования точек естественного накопления ионов в здании для втягивания молнии в систему защиты. Чем выше конструкция и чем серьезнее плоские изменения (например, от вертикальной стены до горизонтальной плоской крыши), тем больше возможностей для крепления на этих критических стыках. Проектирование системы воздушных терминалов , выступающих всего на 10 дюймов над этими структурными точками акцента и вдоль гребней и краев, было доказано более чем столетней практикой для обеспечения перехвата примерно 95% зарегистрированных вспышек молний, ​​включая большинство жестокий.Некоторые удары молнии с меньшим потенциалом теоретически могут возникать на плоских плоскостях вдали от устройств защиты от ударов, разработанных в соответствии со стандартами, но последствия находятся в допустимых пределах для обычного строительства. Учитывая более низкий уровень энергии, необходимый для байпаса, другие компоненты структурного заземления, включенные в полную систему молниезащиты, и случайную вероятность соединения с компонентом системы в любом случае, этот метод защиты здания считается наиболее эффективным.

Защита самых высоких и выступающих элементов здания с помощью устройств защиты от удара в зависимости от геометрии здания также обеспечивает некоторый уровень защиты для нижних выступов конструкции или элементов, находящихся в «тени» более высоких полностью защищенных областей. Зона защиты существует от любого устройства для защиты от вертикальных ударов и больше, чем от вертикального полностью защищенного уровня здания. Зона защиты описана в Стандартах молниезащиты с использованием сферической модели с радиусом 150 футов (46 метров) для идентификации объектов, находящихся под защитой более высоких элементов системы, или расширения зданий на расстояния, требующие дополнительной защиты с помощью дополнительных ударных клемм.Это похоже на катание мяча диаметром 300 футов (92 метра) с высоты по зданию, а затем по зданию на противоположный уровень во всех мыслимых направлениях. Если мяч касается изолированного строительного материала, то добавляется дополнительная ударная клемма. Зоны, поддерживаемые ударными клеммами, ударными клеммами и уклонами, а также вертикальные стены, тогда находятся под защитой правильно спроектированных элементов системы. Эта геометрическая модель для защиты конструкций в целом основана на последнем этапе процесса присоединения молнии и снова покрывает более 90% возможных ударов.На более ответственных конструкциях, таких как те, которые содержат взрывчатые вещества или легковоспламеняющиеся жидкости и пары, модель уменьшается до сферы радиусом 100 футов (30 метров), которая покрывает более 98% зарегистрированных ударов молний.

Система защиты от ударов защищает конструкцию от ударов молнии, обеспечивая предпочтительные точки крепления. В большинстве случаев предпочтительнее использовать медные или алюминиевые молниеотводы из-за их проводимости и устойчивости к погодным условиям.Квалифицированные выступающие металлические строительные элементы также могут выполнять эту функцию. В особых обстоятельствах, когда нельзя допустить проникновения молнии, использование высоких мачт и воздушных заземляющих проводов, используемых в модели с уменьшенной зоной, может обеспечить дополнительную защиту. Защита таких вещей, как стандарты освещения или деревья, может обеспечить некоторую защиту области на основе модели зоны. Конструктивная конфигурация ударной нагрузки — это первый ключевой элемент в обеспечении полной системы молниезащиты.

Проводники

Система проводников Компонент полной молниезащиты включает в себя кабели основных размеров, конструкционную сталь здания, а также соединительные или соединительные провода с внутренними заземленными системами здания.Основные проводники , выполняют токопроводящую функцию от устройств защиты от удара до системы заземления. Основные кабели изготовлены из меди или алюминия с высокой проводимостью, которые хорошо работают во внешних условиях. Молния ищет путь к земле, поэтому даже при использовании очень проводящих материалов кабели должны прокладываться горизонтально или вниз. Это похоже на концепцию гравитационного потока воды на наклонных плоских участках в водосточные желоба или в водосточных желобах в водосточные системы.Кабели необходимо прокладывать, используя длинные плавные изгибы не менее 90 градусов. Молния создает значительную механическую нагрузку на кабели, в результате чего могут быть повреждены острые изгибы или углы, а в худшем случае молния может перевернуться. Эту механическую силу можно сравнить с отправкой воды под давлением через пожарный шланг — проводник будет пытаться выпрямиться, вызывая опасность повреждения стыковых фитингов, креплений или самого проводника.

Медные и алюминиевые жилы основных кабелей для молниезащиты спроектированы по стандарту гладкого переплетения или канатной свивки с использованием отдельных проводов меньшего сечения.Такая конструкция обеспечивает максимальную площадь поверхности на единицу веса проводника для размещения молнии, которая быстро распространяется по поверхности. Эта конструкция также позволяет упростить изгиб и формирование системы проводников вдоль, вокруг и над элементами конструкции здания. Открытые проводники крепятся с максимальным интервалом в три фута, чтобы удерживать систему на месте от ветра и непогоды. Все устройства защиты от удара должны быть подключены к проводникам с минимальной двумя путями к системе заземления.Устройства защиты от ударов, покрывающие различные области конструкции, должны быть соединены между собой для образования единой системы либо посредством проводов на крыше, либо через токоотводы, либо путем соединения элементов системы заземления для разных уровней или выступов крыши. Жилы молниеотводов могут быть скрыты под или внутри конструкции — на чердаках и в стенах, или в бетонных насыпях — потому что скорость молнии снижает возможность нагрева проводников до температуры искрового воспламенения строительных материалов, намного ниже опасного уровня.

Нисходящие провода или токоотводы — это элементы системы основных проводов, которые обычно переносят молнию с уровня крыши в систему заземления. Сюда может входить кабельный провод или сплошной стальной каркас , соответствующий требованиям , толщиной 3/16 дюйма или больше, или их комбинация. Арматурная сталь или арматура неприемлемы в качестве замены проводника кабеля, но каждый нисходящий вывод кабеля должен быть прикреплен к несущему каркасу вверху и внизу каждого вертикального участка.Все устройства защиты от удара должны иметь как минимум два пути к земле, чтобы разделить молнию по нескольким путям, поэтому в самом маленьком здании должно быть минимум два нисходящих вывода. Нисходящие провода для больших зданий могут быть рассчитаны со средними интервалами 100 футов для периметра здания, хотя системные компоненты для специальных элементов конструкции здания могут потребовать дополнительных токоотводов для удовлетворения требований к нескольким путям. Важно рассчитать площадь защищаемого периметра, чтобы получить правильное распределение нисходящих водостоков для коньковых крыш, которые включают в себя заделки от ударов только вдоль вершины.

Обеспечение множественных путей для тока молнии имеет большое преимущество, заключающееся в снижении общей энергии на любом проводнике. Это влияет не только на размер проводника, но и удерживает молнию на указанных путях, чтобы свести к минимуму боковой проблесковый разряд во внутренние системы и уменьшить потенциальные проблемы внутренней индукции. Стандарты молниезащиты требуют минимального количества по периметру, но большее количество путей может быть очень полезным для обеспечения клетки защиты для оборудования и людей внутри.Тот факт, что конструкция стального каркаса создает наибольшее количество квалифицированных вертикальных путей, соединенных горизонтально на многоуровневых структурах, делает его использование в качестве нисходящих проводов предпочтительным для обеспечения улучшенной защиты от проникновения побочного эффекта молнии. Несмотря на то, что кабельные жилы необходимы для нисходящих водопроводов в бетонных конструкциях, необходимое соединение арматуры помогает создать аналогичную сеть защиты в проектах высотного строительства.

Заземление

Правильно выполненные заземляющие соединения необходимы для эффективного функционирования системы молниезащиты, поскольку они служат для распределения молнии по земле.Это не означает, что сопротивление заземляющего соединения должно быть низким, а скорее, что распределение металла в земле или на ее поверхности в крайних случаях должно быть таким, чтобы обеспечить рассеивание разряда молнии без причинения ущерба.

Низкое сопротивление желательно, но не обязательно, о чем могут свидетельствовать крайние случаи, с одной стороны, когда здание находится во влажной глинистой почве, а с другой — здание, стоящее на голом камне. В первом случае, если грунт имеет нормальное удельное сопротивление, ожидается, что сопротивление надлежащего заземляющего электрода будет меньше 50 Ом, и два таких соединения с землей на небольшом прямоугольном здании опытным путем были признаны достаточными.В этих благоприятных условиях просто обеспечить адекватные средства для рассеивания энергии вспышки без возможности серьезного повреждения. Во втором случае было бы невозможно выполнить хорошее заземление в обычном смысле этого слова, потому что большинство пород изолируют или, по крайней мере, обладают высоким удельным сопротивлением; следовательно, чтобы получить эффективную основу, необходимы более сложные средства. Наиболее эффективные системы представляют собой разветвленную сеть проводов , проложенную на поверхности скалы, окружающей здание, к которой подключены токоотводы.Сопротивление между таким устройством и землей может быть высоким, но в то же время распределение потенциала вокруг здания по существу такое же, как если бы оно покоилось на проводящей почве, и результирующий защитный эффект также по существу такой же. Система заземляющих электродов для защиты от молний служит для отвода молнии в любые существующие слои почвы и отвода ее от конструкции.

Сеть заземляющих электродов будет определяться в основном опытом и суждением лица, планирующего установку, с должным учетом минимальных требований Стандартов, которые предназначены для охвата обычных случаев, которые могут возникнуть, соблюдая Имейте в виду, что, как правило, чем шире доступный металл под землей, тем эффективнее система заземления.Схема заземления зависит от характера почвы: от одиночных заземляющих стержней, когда почва глубокая, до использования нескольких электродов, заземляющих пластин, радиальных проводов или подземных проводных сетей, где почва неглубокая, сухая или с плохой проводимостью. Каждый нисходящий кабель должен заканчиваться соединением заземляющего электрода, предназначенным для системы молниезащиты. Электроды или электроды системы связи не должны использоваться вместо электродов заземления молнии. Конечный продукт должен включать соединение отдельных заземляющих электродов разных систем.

По возможности, заземляющие электроды должны быть подключены снаружи к фундаментной стене или достаточно далеко, чтобы избежать заглубленных опор, заглушек труб и т. Д. Заземляющие электроды следует устанавливать ниже линии замерзания, где это возможно. Материалы, используемые для заземляющих электродов, должны подходить к любому щелочному или кислотному составу почв для длительного срока службы.

Во время разряда молнии по системе проводников заземляющие электроды следует рассматривать как точки, через которые протекает сильный ток между системой защиты от удара молнии и землей вокруг конструкции.Следовательно, размещение с целью отвода потока тока от конструкции наиболее выгодным образом является важным. Это будет реализовано путем размещения заземляющих устройств на внешних оконечностях, таких как углы и внешние стены конструкции, и избегая, насколько это возможно, протекания тока под зданием. В некоторых случаях, особенно когда речь идет о пристройках к существующему зданию, может возникнуть необходимость разместить отводы и заземление внутри и под конструкцией.

Заземляющий контур , окружающий конструкцию, соединяющую все нисходящие кабели у их основания и / или устройства заземляющих электродов, является лучшим способом уравнять потенциал для всей системы молниезащиты. Всегда можно иметь разные значения сопротивления заземляющих электродов даже на одной и той же конструкции.

Поскольку разделение молнии по нескольким путям начинается в точке завершения удара и проходит через систему проводников к земле, разные значения сопротивления электродов могут нарушить эту функцию.Контур заземления решает эту потенциальную проблему и обеспечивает разветвленную сеть проводов для улучшения системы заземления. Контур заземления требуется для каждой конструкции , превышающей 60 футов в высоту. Если соединительный контур нельзя установить в земле, его можно разместить внутри конструкции, чтобы выполнить это требование. Этот контур уровня земли также обеспечивает соединение с другими заземленными системами здания.

Все заземляющие средства в конструкции или на ней должны быть соединены между собой для обеспечения общего потенциала земли с использованием молниеотвода основного размера.Это включает в себя систему заземляющих электродов молниезащиты, заземления системы электрических, коммуникационных и антенн , а также металлические трубопроводы. Системы , входящие в конструкцию, такие как линии воды, газа и сжиженного нефтяного газа, металлические трубопроводы и т. Д. Подключение к газовым линиям должно производиться заказчиком. сторона счетчика, чтобы избежать выхода из строя катодной защиты линий обслуживания. Если все эти системы подключены к непрерывной металлической системе водопровода, требуется только одно соединение между заземлением молниезащиты и водопроводом.Системное соединение может быть выполнено в нескольких точках возле входов в конструкции для систем, или может использоваться одно жесткое соединение на шине заземления. Приведение всех заземленных систем здания к одному и тому же потенциалу на определенном уровне — это первый шаг к защите внутренних компонентов и людей от молнии. Он начинает процесс склеивания против боковых ударов от компонентов системы к внутренним системам здания.

Выравнивание потенциалов (соединение)

Основные токоведущие компоненты системы молниезащиты были описаны в их самой ранней форме Бенджамином Франклином.Современные методы изготовления компонентов и конструкции, включающие систему в конструкции и внутри нее, изменили внешний вид системы, но философия, лежащая в основе прекращения удара, проводимости и заземления, остается аналогичной — принять молнию и отправить ее на землю. Наиболее существенные изменения в конструкции системы молниезащиты происходят из-за адаптации того, как мы строим и оснащаем современное здание, или того, что мы могли бы назвать «фактором внутренней сантехники». Современное здание включает в себя металлические трубопроводы, такие как водопровод, канализация и газовые системы, а также схемы для электрических и коммуникационных систем, которые обеспечивают внутренние пути для молнии, чтобы повредить компоненты и приблизить людей к опасности.

В начале удара молнии в систему может произойти немедленное повышение до 1 000 000 вольт на основных компонентах, переходящее к 0 вольт на земле. Любая другая независимо заземленная система здания в непосредственной близости от компонентов молниезащиты будет иметь напряжение 0 вольт, поэтому естественная тенденция заключается в том, что некоторые или все молнии покидают нашу токоведущую систему и вспыхивают на альтернативный путь заземления. Если расстояние между потенциальными путями достаточно мало, дуга или боковая вспышка могут возникать через воздух или строительные материалы, что создает опасность возгорания или взрыва.

Поскольку внутренние заземленные системы здания пронизывают конструкцию, этот потенциал существует на уровне крыши, на стенах здания или в них и даже потенциально ниже уровня земли. Молния распространяется от заземляющих электродов системы у поверхности земли и может возвращаться по металлическим трубам или другим основаниям обратно в здание. Альтернативные пути от внутренней заземленной схемы не предназначены для проведения тока молнии (опасность возгорания), а соединения в металлических трубах не предназначены для использования в качестве токопроводящих устройств, приводящих к тепловой деформации или ударам.Оборудование внутри сооружений, от раковины, подключенной как к водопроводной, так и к канализационной линиям, до персонального компьютера, подключенного как к электросети, так и к телефонным или антенным цепям, становится дополнительными точками для дуги молнии между независимо заземленными системами , создавая значительный ущерб.

Полная система молниезащиты решает эту проблему за счет соединения или соединения металлических систем здания с системой молниезащиты для создания общего потенциала земли .Когда заземленные системы соединены вместе, у молнии нет причин покинуть наш проектный путь прохождения тока, потому что не существует произвольной дуги по точкам. Требуется соединить каждую заземленную систему здания и систему непрерывных металлических трубопроводов с системой заземляющих электродов молниезащиты вблизи уровня земли. Низкопрофильные конструкции могут нуждаться во взаимном соединении систем только около уровня крыши, когда они находятся в непосредственной близости от компонентов системы молниезащиты.По мере того, как конструкции становятся выше, возникает потребность в соединении верхней части вертикального расширения каждой внутренней заземленной системы с системой крыши с молниезащитой. Наконец, в многоэтажном строительстве системы заземления здания соединяются между собой на уровне земли, на уровне крыши и на промежуточных уровнях, чтобы обеспечить достаточное выравнивание потенциалов между длинными проводниками во избежание возникновения дуги.

Внутренняя дуга между заземленными системами также зависит от количества путей от системы молниезащиты на крыше до системы заземления.Чем больше путей, тем больше мы разделяем молнию на сегменты с более низким напряжением, тем меньше вероятность возникновения дуги через любую среду и альтернативные системы. Включение стальной надстройки в систему молниезащиты обеспечивает наличие колонн, балок и промежуточных соединений для максимального разделения молнии и, таким образом, минимизации разницы потенциальных проблем внутри. Стандарты требуют, чтобы кабельные нисходящие провода соединялись с арматурной сталью (арматурой) в литых колоннах вверху и внизу каждого участка, создавая аналогичный эффект, хотя эта механическая структурная система не считается пригодной для проведения тока молнии сама по себе.Арматурная сталь, заземленные внутренние системы и молниезащита также должны быть соединены между собой с интервалом в 200 футов по вертикали для поддержания выравнивания потенциалов.

Соединение вместе заземленных систем обычно выполняется с помощью арматуры меньшего размера и кабелей или проводов , проложенных на крышах конструкций. Соединение для выравнивания потенциалов — это не то же самое, что обеспечение пропускной способности по току. Однако во многих случаях проще использовать полноразмерные компоненты системы, потому что в конструкции они размещаются близко к желаемым точкам соединения.Когда мы склеиваем внутри конструкции или ниже уровня, более типичным является использование полноразмерных компонентов, главным образом, для большей механической прочности в соответствии с реалиями строительства.

Расширение системы молниезащиты за счет включения системы заземления Соединение для любой конструкции является критическим элементом, основанным на индивидуальном проектировании здания для проживания и процессов, характерных для его предполагаемого использования.

Защита от перенапряжения

Системы молниезащиты спроектированы в первую очередь как системы противопожарной защиты — чтобы не дать зданию сгореть и потерять людей и оборудование внутри.Включение металлических услуг в конструкцию обеспечивает пути, по которым молнии могут следовать из внешней среды и создавать опасности внутри. Мы связываем или соединяем заземления и трубы с системой молниезащиты, чтобы частично избежать этой проблемы. Следующим шагом является обеспечение защиты цепей, связанных с электрическими линиями, линиями связи и / или данных, которые могут передавать молнию в конструкцию. Самые серьезные проблемы связаны с инженерными коммуникациями , которые представляют собой разветвленные системы, установленные на столбах или заглубленные, которые могут передавать дополнительные непрямые удары в здание.Полная система молниезащиты в соответствии со стандартами включает устройства защиты от перенапряжения на каждом входе служебных проводов здания, независимо от того, являются ли они коммунальными или, возможно, монтируются в конструкции, например, антенная система.

Устройства защиты от перенапряжения для входов в здание предназначены для «плавания» по линии, обнаружения проблем с перенапряжением и передачи избыточной энергии непосредственно на землю. УЗИП, предназначенные для грозовых перенапряжений, должны быстро реагировать на появление резко возрастающей формы волны и быть в состоянии поддерживать соединение с землей во время сильного перенапряжения, а затем возвращаться к своей роли мониторинга.Большинство устройств имеют два или более внутренних элемента для выполнения этой задачи и реагируют примерно на 150% от стандартного рабочего напряжения системы. Элементы SPD можно рассматривать как самопожертвованные и могут со временем сгореть, защищая от множества небольших скачков (например, стандартных коммутационных скачков при передаче энергии) или нескольких массивных скачков, таких как прямые молнии. Поэтому важно, чтобы SPD был доступен для просмотра или имел световые индикаторы или другие идентификаторы, чтобы знать, что ваша защита работает, как задумано.Поскольку служебные входы для различных систем работают при разном напряжении, компоненты SPD должны иметь индивидуальный размер для каждой системы и обычно упаковываются индивидуально для выполнения определенных функций, но если службы входят в подсобное помещение для распределения по всему зданию в общей зоне, одно SPD может спроектирован так, чтобы выполнять несколько функций в одном корпусе. Поскольку добавление длины пути заземления служит только для замедления времени реакции компонентов SPD, устройство SPD следует подключать как можно напрямую к системе заземления всегда с минимальной длиной провода.

Правильно установленные устройства защиты от перенапряжения на всех входах на фидерах проводов цепи защищают массивный вход молнии в конструкцию, сохраняя проводку от возгорания и в целом защищая такие объекты, как большие двигатели, осветительные приборы и другое прочное оборудование. Это конкретное требование Стандартов — защищать здание от разрушения. Внутри каждой современной структуры у нас есть множество устройств, которые работают при низком напряжении, включая печатные платы, действительно не предназначенные для работы на уровне пропускания 150%, только для SPD.

Также возможны индукционные эффекты для внутренней проводки и оборудования даже с хорошо спроектированной системой молниезащиты. Ток мощного прямого удара молнии в конструкцию создает магнитное поле, исходящее от проводников, поэтому в любой ближайшей альтернативной цепи может возникать некоторое добавленное напряжение за счет индукции. Хотя только в Стандартах по молниезащите и Национальном электротехническом кодексе защита от перенапряжения на внутреннем оборудовании рассматривается как дополнительная, это может быть критической потребностью в защите для владельца.Защита аудио / видео компонентов, систем связи, компьютерного оборудования и / или технологического оборудования может иметь большое значение для качества предприятия, непрерывности бизнеса без перерывов и физической защиты пользователей оборудования. УЗИП, установленные на используемом оборудовании, должны обеспечивать защиту всех цепей, питающих устройство, чтобы обеспечить общую точку заземления. Поскольку системы утилизационного оборудования, как правило, специфичны для объекта, обычно требуется индивидуальная оценка для определения рентабельных решений.

Когда устройства защиты от перенапряжения посылают энергию в систему заземления, это мгновенное соединение всех систем проводки обеспечивает выравнивание потенциалов для этих металлических систем, так же как соединение между компонентами системы молниезащиты и альтернативным заземлением системы здания обеспечивает общее соединение. Достижения в области технологий продолжают изменять среду структур, в которых мы живем, работаем и развлекаемся. Применение SPD вместе с токоведущими компонентами и соединением заземленных систем здания обеспечивает полный пакет для полной системы молниезащиты для защиты конструкции, людей и оборудования внутри.

Осмотр и обслуживание

Открытые компоненты системы молниезащиты — это медь, алюминий или другой металл, предназначенный для пропускания тока, обеспечения контактных соединений и сохранения работоспособности в условиях открытой погоды. Как и в случае с любым другим строительным элементом, изготовленным из аналогичных материалов, окисление или коррозия компонентов не ожидается при нормальных условиях в течение длительного периода или обычного «срока службы» конструкции .Компоненты системы, скрытые внутри конструкции между крышей и перекрытием, защищены от атмосферных воздействий и неправильного обращения. Система заземляющих электродов может быть защищена от атмосферных воздействий погодных условий, но подвержена потенциальной деградации из-за состава почвы и влаги. Можно ожидать, что правильная первоначальная установка обеспечит защиту навсегда или, по крайней мере, в течение разумного срока службы конкретного здания.

Существуют дополнительные реалии строительства, использования нами зданий и даже неизвестные в местных условиях, которые требуют учета обслуживания для системы молниезащиты.Пассивную систему заземления, такую ​​как молниезащита, нелегко оценить неспециалистам — вы не можете щелкнуть выключателем или включить кран, чтобы проверить, находится ли он в рабочем состоянии.

Есть очевидные моменты, когда изменения в структуре вызывают необходимость в обслуживании или расширении исходной системы. Замена кровли здания, внесение дополнений в конструктивный каркас здания или добавление вентиляционных труб или антенн для новых внутренних процессов — очевидные области, требующие пересмотра и обработки.Не так очевидно, но, как сообщается, главной причиной для обязательного пересмотра систем является привычка рабочих из других профессий удалять и не переустанавливать компоненты системы, потому что они не понимают важности общей конструкции системы молниезащиты . Также возможно, что соседний технологический стек будет выделять вещество, переносимое ветром к компонентам вашей системы, которое разрушает материалы намного быстрее, чем ожидалось. Все эти элементы требуют периодических проверок и технического обслуживания, чтобы гарантировать работоспособность системы в условиях удара молнии, но это, безусловно, может быть проигнорировано с серьезными непредвиденными последствиями.

Программа осмотра и возможного технического обслуживания должна быть реализована, чтобы гарантировать постоянную эффективность системы на конструкции. Визуальный осмотр может выполняться ежегодно с использованием контрольного списка и умеренного обучения вашего поставщика молниезащиты, чтобы учесть любой мелкий ремонт, такой как незакрепленная арматура, неправильное крепление, повреждение оголенных кабелей, замена снятого оборудования или повреждение устройств защиты от перенапряжения. Это может сделать обычный специалист по обслуживанию здания или даже владелец здания под руководством.Если специалист по молниезащите не привлекается для каждой ежегодной проверки, то с интервалом в пять лет будет важно проводить «тестовую» проверку с привлечением знающего человека — инспектора или установщика — для более тщательной проверки.

Полная проверка будет включать визуальные проверки наряду с проверкой целостности для проверки эффективности системы от крыши до уровня, и наземные испытания для проверки функции скрытых подземных электродов.Программа обеспечения качества, разработанная для обслуживания вашей системы молниезащиты, устранит неожиданности, которые могут привести к катастрофическим последствиям.

Реализация системы молниезащиты включает в себя искусство, науку, мастерство и технологическую интуицию. Это специализированная отрасль со своими собственными стандартами, разработанными специально для борьбы с великим случайным разрушителем природы. Как и в любом другом начинании, подготовка, обучение и сертификация лиц, участвующих в проектировании, установке и проверке полной системы молниезащиты, определяют высшее качество. Институт молниезащиты фокусирует наши усилия на обучении профессионалов, владельцев, пользователей и широкой общественности безопасной и эффективной молниезащите и предоставляет качественные ресурсы через наше членство для выполнения этой важной услуги для всей строительной отрасли.

Стоимость молниезащиты и установки

Подготовлено Майклом Чусидом, RA FCSI для East Coast Lightning Equipment, Inc, 2015 — июль

Фон

На

Lightning приходится около 1 миллиарда долларов в год по страховым выплатам домовладельцев в связи с повреждением имущества.Пожары от молний в нежилых помещениях ежегодно причиняют в среднем более 100 миллионов долларов прямого имущественного ущерба, не включая ущерб, связанный с неисправностями электрооборудования или оборудования, не связанный с пожаром структурный ущерб или косвенный ущерб. Дополнительные риски включают травмы и смерть от ударов молнии.

К счастью, надежная молниезащита зданий и сооружений налицо. Однако данные о стоимости установки молниезащиты отсутствуют.Цели этого исследования, таким образом, заключаются в следующем: 1) понять стоимость установки молниезащиты и 2) предоставить владельцам зданий и их архитекторам, инженерам и консультантам по управлению рисками руководящие принципы оценки затрат для использования на этапах планирования и проектирования. строительные проекты.

Для подготовки этого исследования компания East Coast Lightning Equipment, Inc. собрала данные о стоимости строительства у монтажников молниезащиты по всей территории США. Приведенные ниже данные о затратах подтверждают, что молниезащита экономична и может быть оправдана с точки зрения затрат и выгод в зданиях, подверженных риску.

Методология

Во втором квартале 2015 года установщиков молниезащиты попросили подать «заявки» на установку
молниезащиты на трех гипотетических проектах. Цены должны были включать накладные расходы и прибыль установщика, но не наценку генерального подрядчика. Проекты включают в себя односемейный дом, малоэтажное здание, типичное для учебных, коммерческих и промышленных помещений, и пятиэтажное здание, типичное для многих офисных зданий, учреждений здравоохранения и других подобных помещений.См. Приложение для обзора инструмента.

ответа было получено от 21 установщика, сертифицированного Институтом молниезащиты для выполнения работ по молниезащите. Распределение торговых территорий респондентов показано на карте в соответствии с регионами переписи населения США. Распределение респондентов похоже на частоту ударов молнии; выше в восточных и южных штатах, меньше всего на западе.

Результаты были сведены в таблицу Майклом Чусидом, РА, FCSI, независимым консультантом по строительству, www.chusid.com и кратко описаны ниже.

Ключевые выводы


Расчетная стоимость молниезащиты на квадратный фут площади крыши, в среднем по стране

Стоимость защиты строительных работ, например деревьев, не включена.

Анализ

Общий: Различия между регионами обусловлены региональной торговой практикой, заработной платой и льготами, почвенными условиями, определяющими тип используемых наземных терминалов, и другими факторами.Различия внутри регионов также могут быть значительными, особенно между городскими и сельскими районами.

Медное молниезащитное оборудование обычно дороже алюминия из-за цен на сырье. Существуют также региональные предубеждения, в которых предпочтение отдается одному материалу.

Нежилые здания: В нежилых зданиях площадь крыши является наиболее важным фактором при определении объема работ, необходимых для установки молниезащиты. Следовательно, многоэтажные здания, как правило, будут стоить меньше квадратного фута внутренней площади пола.

Затраты, как правило, будут выше в зданиях с обширным оборудованием на крыше и требовательными архитектурными решениями; меньше в здании с минимальным оборудованием на крыше и простой конфигурацией.

Здания высотой более 75 футов (класс II) будут нести дополнительные расходы. Эти оценки не относятся к зданиям, в которых размещены взрывчатые вещества и другие специальные помещения.

Жилые дома: В большинстве домов с скатной крышей воздухораспределители необходимо устанавливать только на коньке крыши, а не по периметру крыши.Это объясняет, почему затраты на молниезащиту для дома в нашем исследовании ниже линии тренда, показанной для нежилого строительства.

Обратите внимание, однако, такие особенности, как слуховые окна, дымоходы, балконы, световые люки, оборудование на крыше и большие плоские участки, могут увеличить стоимость.

Как использовать

Эти сметы можно использовать на ранних этапах планирования или разработки проекта. После определения общей конфигурации здания консультация с квалифицированным проектировщиком молниезащиты или установщиком даст более точную оценку и определит способы улучшения защиты при одновременном снижении затрат.

Эти сметы могут меняться со временем и могут быть скорректированы с помощью Engineering News Record Construction Cost Indexes или других баз данных исторических затрат на строительство. Затраты на молниезащиту также подвержены колебаниям в стоимости сырья.

Для получения дополнительной информации

Альянс молниезащиты, www.LightningSafetyAlliance.org

Институт молниезащиты, www.lightning.org

East Coast Lightning Equipment, Inc., [email protected], +1 860-379-2046

ПРИЛОЖЕНИЕ
Следующий инструмент для исследования был отправлен по электронной почте квалифицированным специалистам по молниезащите.
ECLE просит вас помочь в создании рекомендаций по оценке затрат, которые могут быть использованы архитекторами и инженерами. Многие дизайнеры спрашивают нас о стоимости установки молниезащиты, чтобы включить молниезащиту в свои проектные сметы. Ваша информация поможет им сделать более точные расчеты рентабельности, что, как мы полагаем, повысит вероятность того, что они укажут молниезащиту.Пожалуйста, уделите несколько минут, чтобы взглянуть на три здания ниже, а затем отправьте нам свою оценку стоимости для выполнения каждого из них.
Ваши данные будут конфиденциальными. Майкл Чусид, консультант по строительной отрасли FCSI РА, будет составлять региональные и национальные средние показатели и использовать эту информацию для написания статей для ведущих изданий строительной отрасли. В качестве благодарности мы отправим вам копию его отчета.

Жилой проект
Предположим следующее:
Нормальные условия заземления
Скрытая установка — новое строительство
Требуется сертификация LPI или UL
Пожалуйста, оценивайте медь и алюминий
Цена, как для GC или EC

Проект средней школы
Предположим следующее:
Нормальные условия заземления
Открытая установка — существующая конструкция
Крыша из EPDM
Требуется сертификация LPI или UL
Пожалуйста, оцените медь и алюминий
Цена, как для GC или EC

Проект здания правительственного офиса
Предположим следующее:
Нормальные условия заземления
Монтаж стальных конструкций на землю
Новое строительство
Сборная крыша
Требуется сертификация LPI или UL
Пожалуйста, оцените медь и алюминий
Цена, как если бы GC или EC
Нажмите, чтобы загрузить офисные размеры

Защита от молний: правда о рассеивателях

Примерно в это время года, когда удары молний становятся частыми, мы получаем много писем с вопросами о статических рассеивателях, таких как Lightning Master.Эти устройства, похожие на проволочную щетку, вырастают из антенн и крыш в городах и поселках, а еще чаще — на мачтах парусных лодок. Когда эти устройства впервые появились на рынке, мы провели достаточно много исследований, чтобы выяснить, действительно ли они защищают мачту парусника от удара молнии. Следующий специальный отчет впервые появился в выпуске Practical Sailor от 15 июля 1995 года. Морякам также будет интересно прочитать о нашем обсуждении обычных систем молниезащиты в разделе «Получение заряда от молнии».

Все моряки, за исключением тех, кто плавает исключительно в самых северных, но все еще жидких участках Северного Ледовитого океана или в самых южных частях Антарктического океана, хорошо осведомлены о молниях и связанных с ними рисках. Осведомленность о молнии обычно принимает одну из двух форм: (1) осведомленность, обеспокоенность, смирение, бездействие или (2) осведомленность, озабоченность, действия и надежда, что то, что было сделано, будет более полезным, чем вредным. Во многих отношениях наша способность разумно справляться с молниями мало отличается от подхода Бенджамина Франклина.Большинство лодок построено в соответствии с рекомендациями по безопасному заземлению и защите от молний Американского совета по лодкам и яхтам (ABYC). Самая высокая мачта будет хорошо заземлена от моря с помощью медного провода подходящего размера, который соединяется с металлической пластиной, установленной на внешней поверхности корпуса. На мачте может быть установлен молниезащитный молниеприемник. Терминал может иметь форму вертикального шипа с острым концом или более экзотической формы и конструкции.

В течение многих лет ряд компаний начали активно продавать специальные устройства молниезащиты для использования на лодках.Хотя эти устройства кажутся немного отличными от форм, которые использовались как на самолетах, так и на стационарных конструкциях, некоторые из маркетинговых заявлений были довольно новаторскими. Являются ли эти утверждения обоснованными в свете того, что известно о молниях? Является ли стоимость защиты судна одним из этих устройств хорошей инвестицией? Сможете ли вы умиротворить Тора, бога молний?

Как возникают молнии

Во-первых, давайте посмотрим, что мы знаем о молнии. Молния — это конечный результат естественного возникновения дисбаланса электрических зарядов в атмосфере Земли.Проще говоря, дисбаланс может возникать из-за движения воздуха, которое, как и движение человека по ковру, может вызывать перемещение электрических зарядов из одного места в другое. Дисбаланс электрического заряда вызывает развитие градиента потенциала. Этот градиент можно измерить и обычно выражают в вольтах на метр. Нормальное электрическое (E) поле в среднем составляет около 150 вольт на метр. Поле может превышать 1000 вольт на метр в сухой день. При такой интенсивности разность потенциалов от головы до кончиков пальцев ног человека ростом 6 футов 3 дюйма может достигать 1800 вольт!

Поскольку это статический заряд, он никого не убьет электрическим током, но, к сожалению, его также нельзя использовать для питания потребителей электроэнергии на лодке.Также можно измерить способность атмосферы выдерживать или предотвращать прохождение электрического тока при наличии градиента напряжения.

Если или когда градиент напряжения, создаваемый дисбалансом зарядов, превышает способность атмосферы препятствовать протеканию тока, что-то произойдет. В некоторых случаях заряд безвредно рассеивается в виде потока ионов. Этот поток может вызвать видимый эффект при некоторых условиях. Видно ночью. Огонь Святого Эльмоса, эфирное голубое пламя, можно увидеть вокруг любых острых точек на оснастке лодки.В самолете голубое свечение может исходить от законцовок крыльев и фитилей статического разряда (круглых, похожих на карандаш трубок, выступающих из задних кромок крыльев и поверхностей управления). Любящий приключения пилот может протянуть электрические дуги от лобового стекла к вытянутым пальцам. Этот тип электрического разряда не повредит вам, потому что небольшой электрический ток проходит через поверхность кожи, а не через внутренние органы тела.

В некоторых случаях нарастание градиента заряда происходит очень быстро, настолько быстро, что практически не может произойти эффективное рассеяние заряда до того, как напряжение, приложенное к воздуху зарядом, преодолеет способность воздуха сопротивляться.Когда это происходит, дисбаланс заряда очень быстро устраняется с помощью того, что мы называем молнией. Молния всегда случается где-то на земле. Планета всегда теряет электроны. Хотя ток очень мал, менее 3 миллионных долей ампера на квадратный километр, он составляет в среднем около 2000 ампер в мире. Природа уравновешивает этот поток, создавая около 150 ударов молнии в секунду.

Молния возникает как в атмосфере, молния от облака к облаку, так и от атмосферы к земле, молния от неба к земле или наоборот, разряд от земли к небу.Независимо от направления удара молнии выделяется большое количество энергии, поскольку баланс электрических зарядов атмосферы и земли восстанавливается. Средний удар молнии состоит из трех ударов с пиковым током 18000 ампер для первого импульса и примерно половиной этого количества тока, протекающего во втором и третьем ударах. Обычно каждый ход выполняется примерно за 20 миллионных долей секунды. При ударе молнии воздух превращается в проводящую плазму с температурой до 60 000 градусов.Нагревание делает плазму светящейся; на самом деле он ярче, чем поверхность солнца.

Измерения тока при разряде молнии показывают, что 50 процентов будут иметь ток первого разряда не менее 18000 ампер (18 кА, или кА), 10 процентов будут превышать 65 кА, а 1 процент будет иметь ток через 140 кА. Самый большой зарегистрированный ток составил почти 400 кА.

Текущие потоки такой величины — серьезная вещь, с которой нельзя легко справиться.

Риск для конструкций

Люди, у которых есть лодки, и те, у кого есть башни или высокие здания, разделяют общую озабоченность по поводу молний.Из-за высотного распределения движения воздуха в атмосфере, которое вызывает дисбаланс заряда, высокие предметы, торчащие из атмосферы, могут быть привлекательными целями, поскольку природа пытается избавиться от дисбаланса зарядов. Поскольку существует больше высоких башен, чем очень высоких лодочных мачт, и поскольку для этих башен ведется учет ударов молний, ​​мы можем использовать эти данные, чтобы установить влияние высоты башни на привлекательность для молниеносных ударов.

The Westinghouse Co.получены данные для изолированных, заземленных башен или мачт на ровной местности в регионе, где бывает 30 грозовых дней в году. Количество ударов на башню или мачту не достигало двух, пока высота башни не превышала 500 футов. При высоте башни в 1000 футов частота ударов составляла около девяти. По башням высотой более 1200 футов было нанесено более 20 ударов. Хотя данные могут быть неточными для очень маленьких башен или мачт, похоже, что вероятность удара мачты типичного 60-футового парусника будет довольно близка к нулю, но явно не равна нулю.Мы знаем, что всегда есть шанс быть пораженным молнией; в конце концов, пострадали люди, идущие по пляжам.

Провод заземления, обычно самый верхний провод в линии электропередачи, часто поражается. Деревья бьют очень часто, иногда взрываясь из-за мгновенного испарения влаги внутри дерева. Обеспокоенность по поводу ударов молнии на полях для гольфа достаточно, чтобы заставить Профессиональную ассоциацию гольфа принять специальные меры для определения уровня угрозы молнии и остановки игры, когда местная напряженность электрического поля и другие индикаторы указывают на вероятность молнии.

Рассеивание заряда

Некоторые люди считают, что, постоянно разряжая накопившийся на объекте заряд, можно контролировать величину дисбаланса заряда и поддерживать его на уровне, при котором не произойдет удара молнии. Непрерывное рассеивание потенциалов статического заряда используется в каждой лаборатории электроники, которая работает с чувствительными интегральными схемами и транзисторами. Рабочие носят браслеты из проводящего материала, которые подключаются к электрическому заземлению помещения.Заряды стекают, прежде чем достигнут уровня, который может разрушить электронику.

К сожалению, то, что работает в лаборатории при очень скромных количествах статического заряда, не работает в природе. Давайте посмотрим на факты, которые управляют подходом к рассеиванию заряда, чтобы уничтожить то, что Тор хочет сделать, — поразить нас молнией.

Мы можем начать с некоторых интересных свидетельств в природе. У деревьев много тысяч достаточно острых концов. Эти точки должны работать как устройства для рассеивания заряда, созданные руками человека.Свидетельства показывают, что деревья, даже небольшие, постоянно подвергаются ударам молнии. Хотя деревья не очень хорошо проводят электричество, на самом деле они в некоторой степени проводят электричество, о чем свидетельствуют удары молнии, от которых они страдают. Предположим, мы заменяем ветви и прутья дерева тщательно продуманным набором острых углов. Мы сделаем острые части из материала, который очень хорошо проводит электричество, например из металла или графита (используется в системах статических фитилей самолетов). Идея состоит в том, чтобы взять электростатический потенциал в системе заземления и передать его в острые точки, где он может создавать ионы в воздухе.

Острые точки создают максимально возможный градиент напряжения, усиливая создание ионного потока. Предполагается, что по мере создания ионы они уносятся ветром, устраняя или значительно уменьшая общую разность потенциалов, тем самым уменьшая или устраняя вероятность поражения нашего объекта молнией.

Проблема с этим подходом состоит в том, что Земля может поставлять заряд намного быстрее, чем любой набор точек разряда может создавать ионы. Немного математики покажет, что тщательно спроектированный фитиль или щетка для статического разряда могут создавать в электрическом поле напряжением 10 000 вольт на метр ток 0.5 ампер. Это эквивалентно сопротивлению 20 000 Ом (R = E / I: R = 10 000 / 0,5 = 20 000). Сопротивление площадки на твердом грунте обычно составляет 5 Ом. Отношение способности земли к подаче статического заряда обратно пропорционально импедансу проводника. В этом примере соотношение импедансов составляет 20 000: 0,05 = 4 000: 1.

Земля может поставлять энергию в 4000 раз быстрее, чем скорость, с которой щетка статического разряда может рассеивать энергию! Сопротивление соленой воды намного меньше, порядка 0.1 Ом, что делает теорию защиты от статических фитилей еще более подозрительной.

Другая концепция, которую цитируют сторонники предотвращения молний с помощью устройств статического разряда, заключается в том, что ветер уносит ионы, выделяемые фитилями или щетками. Перенесенные ветром ионы не только не предотвратят удар, но и могут оказать обратный эффект, когда нет ветра. В этом случае они могут мигрировать вверх, делая воздух более проводящим и, возможно, создавая привлекательную точку прикрепления для шагающего лидера, который прячется наверху в поисках места для удара.Данные показывают, что ступенчатые лидеры, предвестники основного удара молнии, не выбирают точку прикрепления до тех пор, пока не окажутся на расстоянии около 150 футов от объекта.

Научное свидетельство поведения шагового лидера указывает на то, что он движется шагами длиной около 150 футов. Это указывает на то, что объекты, находящиеся на высоте более 150 футов над окружающей местностью, с большей вероятностью будут поражены, чем те, которые короче (большинство мачт парусных лодок). До 1980 года предполагалось, что заземленная мачта обеспечит защиту от прямого удара молнии для всех объектов в пределах 45-градусного конуса, вершина которого находилась на вершине мачты.С этого момента Национальная ассоциация противопожарной защиты выступает за использование другого допущения (Код NFPA № 78). Эта рекомендация кодов предполагает, что 96-процентный защищенный объем существует рядом с заземленной мачтой, при этом граница защищенного объема описывается кривой, имеющей радиус 150 футов (длина одной ступеньки в ведущей ступеньке).

Гарантии

Создатели устройств статического разряда часто приводят свидетельства того, что многие установки, когда-то оборудованные, никогда не подвергались ударам молнии.К сожалению, эти отчеты следует рассматривать как анекдотические, а не научные доказательства ценности системы. Дело в том, что вероятность удара молнии в данную мачту или башню размером с мачту типичного парусника чрезвычайно мала. Готовность некоторых производителей этих систем (в частности, Island Technology, производителя устройств No-Strike) предложить оплату франшизы по страховому полису или фиксированную сумму, если нет страхового покрытия, является с их стороны хорошей финансовой отчетностью. а не доказательство научной ценности их устройства.

Например, если вы предположите, что вероятность удара молнии в снаряженное судно составляет 1 из 1000 (намного выше, чем фактическая вероятность), и вы взимаете с покупателей всего на 10 долларов больше, чем обычно, вы накопите 10 000 долларов. резерв для выплаты франшизы в размере 1000 долларов США по страховому полису.

Соотношение доходов и расходов, равное 10: 1, находится где-то между очень хорошим и прекрасным. Учитывая цену, взимаемую за некоторые из устройств, которые предлагают заплатить до 1000 долларов США в счет франшизы в случае удара молнии, отношение дохода к вероятной стоимости выплаты в случае удара молнии больше на порядок. 100: 1 или больше.

Рекомендуемые практики

Что делать, чтобы защитить лодку от молнии? Лучший совет, доступный сегодня, — следовать практике, рекомендованной ABYC как для молниезащиты, так и для заземления. Не помешает установка хорошей системы молниезащиты. Если вам нравится идея и внешний вид определенного типа устройства для разряда статического электричества, острых наконечников, щетки или чего-то еще, установите его.

Находясь в зоне активной грозы, вы можете пожелать, чтобы весь персонал держался как можно дальше от кожухов и мачты и воздерживался от использования электрического оборудования.Некоторые капитаны могут пожелать отключить электронные устройства от всех подключений к лодке, источнику питания и антеннам, хотя в случае прямого удара даже это может не защитить все более чувствительные твердотельные устройства, используемые в этом оборудовании.

А если вы играете в гольф…

Реальный риск от молнии оказывается больше для тех, кто играет в гольф, чем для моряков. Практика большинства турниров по гольфу, проводимых в районах, где часто бывают молнии, заключается в использовании различных систем мониторинга погоды, чтобы заранее предупредить о приближающемся шторме или вероятности молнии.Компания, получившая название Thor Guard, предлагает систему прогнозирования молний, ​​которая отслеживает электростатическое поле в окружающей атмосфере. Система сравнивает наблюдаемые данные с сохраненной базой данных и прогнозирует вероятность опасности молнии в зоне до 15 миль в радиусе от монитора. Эта система действительно непрактична для использования на лодке, хотя ее можно использовать для предупреждения о районе, в котором проходили гонки на небольших лодках. Казалось бы разумным, что с очень большими суммами денег, затрачиваемыми на отсрочку крупного турнира по гольфу из-за вероятности удара молнии, устройства рассеивания статического электричества будут расти на полях и в лесу, если их можно будет показать работающими.

Шансы на попадание молнии очень низки. Вы действительно ничего не можете сделать, чтобы отговорить Тора, если ему понравился ваш топ. Вы можете установить измеритель напряженности электростатического поля или откалибровать волосы на затылке. Когда стрелка указывает на достаточно высокую напряженность поля или когда ваши волосы встают достаточно прямо, дайте всем, кроме рулевого, их любимый напиток и пригласите их посмотреть представление.

Дополнительную информацию о бортовых электрических системах, заземлении и молниезащите см. В нашей электронной книге «Морские электрические системы — полная серия», доступной в нашем книжном онлайн-магазине.

Бен Франклин и его чудесный громоотвод — Royal Examiner

1816 год был известен в Новой Англии как «Год без лета», потому что в июне выпало шесть дюймов снега, а в каждом месяце этого года были сильные морозы.

Температура упала до 40 градусов по Фаренгейту в июле и августе на юге Коннектикута. Люди также называли его «восемнадцатью сотнями и замерзшими насмерть» и «годом бедности».

Год без лета имел далеко идущие последствия.Неурожаи привели к накоплению запасов и значительному росту цен на сельскохозяйственную продукцию. Люди голодали. Фермеры оставили попытки заработать на жизнь в Новой Англии и двинулись на запад. Политики, игнорировавшие печальное положение своих избирателей, оказались лишенными должности.

Большинство ученых сходятся во мнении, что причиной странной погоды в «Год без лета», скорее всего, было монументальное взрывное извержение вулкана Mt. Тамбора в Индонезии в апреле 1815 года, годом ранее.Считается, что это самый громкий взрыв в зарегистрированной истории — даже немного превосходящий взрыв Кракатау в августе 1883 года — вулкан выбросил в атмосферу такое количество пыли, пепла и химических облаков, что понизило мировую температуру на полградуса; хотя это может показаться незначительным, глобальное похолодание стало причиной заморозков и холода в США, которые опустошили вегетационный период Новой Англии, вызвав крики «года без лета» и миграцию на западные территории и штаты.Падение температур также прервало сезон дождей в Азии, вызвав голод в Индии и спровоцировав беспрецедентно серьезную эпидемию холеры.


Облака пыли и пепла в высоких слоях атмосферы также породили одни из самых впечатляющих закатов, которые когда-либо видели, причем большинство из них было зеленого или фиолетового оттенка. Весной 1816 года были теплые дни, но затем наступили похолодания. В Салеме, штат Массачусетс, например, 24 апреля было 74 градуса по Фаренгейту. В течение 30 часов температура упала до 21 градуса по Фаренгейту.

Томас Роббинс, восточный Виндзор, Коннектикут, библиофил, заметил позднюю весну 1816 года. Он написал в своем дневнике: «Похоже, что растительность вообще не развивается».

12 мая сильный ветер и отрицательные температуры из Канады погубили почки на фруктовых деревьях. На прудах и ручьях от штата Мэн до северной части штата Нью-Йорк образовался лед толщиной в несколько дюймов. К концу мая посевы кукурузы в центральном штате Мэна замерзли.

Затем, 6 июня 1816 года, на Новую Англию выпало шесть дюймов снега.Чаунси Джером из Плимута, штат Коннектикут, написал в своей автобиографии, что в тот день он шел на работу в тяжелой шерстяной одежде, пальто и варежках.

Чонси Джером

На следующий день в Бостоне выпал снежный поток, последний из когда-либо зарегистрированных. 8 июня в Каботе, штат Вирджиния, снег был 18 дюймов глубиной. Три дня спустя, 11 июня, в Уильямстауне, штат Массачусетс, была зафиксирована температура 30,5 градусов по Фаренгейту. Замороженные птицы упали замертво в поля; в Вермонте некоторые фермеры, которые уже стригли своих овец, пытались снова завязать шерсть, но многие все равно замерзли.

Бенджамин Харвуд, фермер из Беннингтона, штат Вирджиния, написал в своем дневнике за 11 июня, что «… шел дождь всю ночь, затем пошел снег с 8 до 14 часов. Вершины всех гор со всех сторон были увенчаны снегом. Самая мрачная и необыкновенная погода, которую когда-либо видели.

А потом снова стало тепло.

В течение года без лета температура колебалась вверх и вниз, давая надежду в теплые дни на то, что урожай все-таки удастся собрать. Затем резкие похолодания принесли новое отчаяние.Например, 22 июня в Салеме, штат Массачусетс, температура достигла 101 градуса по Фаренгейту. Но 4 июля было довольно прохладно. Наш Плимут, штат Коннектикут, наблюдатель за часовщиками Чаунси Джером отметил в своей автобиографии, что было трудно чувствовать себя патриотом, наблюдая, как мужчины играют в кавычки в пальто. Затем северо-западный ветер принес трехдневный период холода: 30 градусов тепла на севере Новой Англии и 40 градусов по Фаренгейту в Хартфорде и Нью-Хейвене.

Мороз уничтожил посевы фасоли во Франконии, Сев.H., а также посевы фасоли, огурцов и кабачков в Кеннебанкпорте, штат Мэн. Молодые растения росли так медленно, что становились уязвимыми для морозов, а фермеры собирали так мало сена, что им приходилось либо забивать свой скот, либо кормить их овсом и кукурузой. Каким бы удручающим ни был второй период сильного похолодания, засуха, охватившая большую часть Соединенных Штатов, включая Новую Англию, казалась еще хуже. «Я никогда не видел, чтобы наши улицы были такими сухими», — жаловался священник в Восточном Виндзоре, штат Коннектикут.

Губернатор Род-Айленда Уильям Джонс издал прокламацию, определяющую день публичных «Молитвы, хвалы и благодарения», отметив «холод и сухость времен года» и «тревожную болезнь.В Нью-Гэмпшире губернатор Уильям Плумер считал, что погода — это приговор божественного провидения на земле, и призывал людей смирять себя за свои преступления. В течение Года без лета нарастали опасения голода.

Уильям Плумер

Он обвинил Бога в Годе без лета.

Начало августа было солнечным и теплым. Фермеры посадили новые культуры, надеясь, что вегетационный период продлится после первых заморозков в октябре. Но 13 и 14 августа холода заморозили урожай кукурузы на фермах к северу от Конкорда, Н.H.

Менее чем через неделю, 20 августа, в Амхерсте, Северная Хиджра, обрушился короткий, но сильный шторм, сигнализировавший о резком падении температуры на 30 градусов в течение нескольких часов. В тот день в Вермонте шел снег; в штате Мэн фермеры обматывали свои растения тряпкой, чтобы защитить их.

В некоторых штатах Новой Англии по крайней мере пшеница, рожь и картофель держались, предотвращая голод. В Ашленде, штат Нью-Хэмпшир, Рубен Уиттен выращивал пшеницу на своей южной ферме. Он поделился тем, что у него было, со своими соседями.После того, как он умер тридцать лет спустя, в 1847 году, его соседи заплатили за его надгробие и позже установили памятник, который по правописанию местного каменотеса читал:

«Первопроходец этого города. Холодный сезон 1816 года вырастил на этой земле 40 кустов пшеницы, которые спасли его семью и его соседей от голода ».

Надежды на спасение того, что осталось от урожая кукурузы, были разбиты еще одним сильным морозом 28 августа. В штатах Мэн и Нью-Гэмпшир фермеры вырубают целые поля кукурузы для скота и кормов для лошадей.В своем дневнике в Киттери, штат Мэн, преподобный Уильям Фогг подвел итоги Года без лета: «Урожай сокращается, а налоги обременены тяжелым бременем».

Поступали сообщения о людях, поедающих енотов, скумбрию и голубей.

Как обычно ранней осенью в Новой Англии, в сентябре дни снова стали теплее, но затем на восходе солнца 26 сентября в Ганновере, штат Нью-Хэмпшир, термометры показывали 26 градусов по Фаренгейту. По всему региону выпал снег, а затем последовал смертельный мороз. которые заморозили посевы в поле и яблоки на ветке.Как будто этого было недостаточно, из-за засухи в лесах Новой Англии вспыхнули лесные пожары. Пожары на западе Нью-Йорка вызвали столько дыма, что моряки ослепли на озере Шамплейн.

Год без лета был особенно тяжел для бедных. Газета New Hampshire Patriot сообщила 22 октября 1816 года: «Индийская кукуруза, от которой зависит большая часть бедных, вырубается». Фермеры Вермонта потеряли большую часть своего скота, и жители Вермонта добывали себе пропитание, например, крапиву, дикую репу и ежей.

Три четверти урожая кукурузы по всей Новой Англии были потеряны во время «Восемнадцать сотен и замерзли». Взлетели цены на пшеницу, зерно, мясо, овощи, масло, молоко и муку. В штате Мэн цены на овес выросли втрое, а на картофель — вдвое. В некоторых районах Нью-Гэмпшира стоимость сэя составляла 180 долларов за тонну — в шесть раз больше обычной стоимости.

Новая Англия была не единственным регионом, пострадавшим от глобального похолодания. 1816 год принес холод и повсеместный голод и в Европу. Плохая погода в Швейцарии вынудила группу поэтов литературного клуба остаться в своих комнатах.В рамках дружеского конкурса писателей группа провела конкурс, чтобы определить, кто сочтет лучшее произведение. Возможно, размышляя об атмосферных условиях и вызванной ими скуке, Мэри Шелли написала свой рассказ о Франкенштейне.

По крайней мере, Год без лета был хорош для производства кленового сиропа в Вермонте, и Вермонтерс обменивал сироп на рыбу, поэтому они назвали 1816 год «Годом скумбрии».

В Вашингтоне члены Конгресса казались равнодушными к страданиям людей, которых они были избраны представлять, и проголосовали за удвоение своей зарплаты.Все прошло не очень хорошо. Почти 70 процентов действующих представителей США были освобождены от должности на следующих выборах. Дэниел Вебстер из Массачусетса был одним из них.

Дэниел Вебстер

Дэниел Вебстер проиграл свою заявку на переизбрание в течение Года без лета.

В 1817 году, после того как Год без лета стал историей, Джозия Мейгс, генеральный комиссар земельных управлений, начал более систематический подход к наблюдению за погодными явлениями. Он приказал двадцати находящимся в его подчинении земельным управлениям трижды в день регистрировать температуру, ветер и осадки.Автор Сэмюэл Гудрич посетил Нью-Гэмпшир, наблюдая:

Сэмюэл Гудрич

Сэмюэл Гудрич описал отчаяние, охватившее людей в течение года без лета.

«Наконец-то людей охватило отчаяние. Под давлением невзгод многие люди потеряли рассудительность, и тысячи боялись или чувствовали, что Новой Англии отныне суждено стать частью холодной зоны ». Действительно, 1817 год тоже начался с холода, убедив фермеров Северо-Востока, что пора мигрировать на Средний Запад.

Преподобный Сэмюэл Роббинс из Восточного Виндзора, штат Коннектикут, написал: «У нас было много переездов этой весной. Наше число здесь несколько уменьшилось ».

В то время было много причин для странных погодных явлений: солнечные пятна, вырубка лесов, огромные поля льда, плавающие в Атлантике, эксперименты Бенджамина Франклина с громоотводом (более пятидесяти лет назад) и, конечно, гнев Бога .

Как мы теперь знаем, Год без лета, скорее всего, был вызван мощным вулканическим взрывом на горе.Тамбора в апреле 1815 года, мгновенно убив 15000 человек, а со временем еще 65000 погибло от болезней и голода.


Как повысить эффективность молниезащиты для жилых фотоэлектрических систем

Справочная информация

Жилые фотоэлектрические системы обычно устанавливаются на крышах жилых домов с большой площадью металлической поверхности, большим расстоянием от земли и открытым местом. Поэтому такие фотоэлектрические системы являются потенциальными целями молнии во время грозы.Если электростанция не имеет хорошей молниезащиты и заземления, вероятность поражения молнией чрезвычайно высока, и это может вызвать пожар, проблемы с электрической безопасностью и материальный ущерб.

Фотоэлектрическая промышленность стала более зрелой, а проектирование и конструкция систем стали более стандартизованными. Тем не менее, есть сомнения относительно требований к молниезащите: вся конструкция и конструкция системы, описанной в этом документе, соответствуют требованиям с точки зрения компонентов, кронштейнов, инверторов, распределительных коробок и заземляющих кабелей.

Почему поражение от молнии до сих пор является обычным явлением? Чтобы ответить на этот вопрос, мы поделимся с вами проблемами, которые легко упустить из виду во время установки, и способами повышения эффективности защиты системы.

ЧАСТЬ 1: Общее решение для молниезащиты

Для областей с относительно меньшей частотой грозовых разрядов методы заземления, показанные на схеме 1, обычно используются без установки дополнительных молниеотводов. Если система установлена ​​на плоской крыше, она имеет тенденцию заземляться через крышку инвертора или подключаться к существующей системе молниезащиты здания.Такая молниезащита потенциально неадекватна для зон с высокой вероятностью молнии.

ЧАСТЬ 2: Усовершенствованное решение для защиты от молний

Прежде чем рассматривать эффективную молниезащиту фотоэлектрической системы, нам сначала необходимо понять общие типы ударов молнии.

Для жилых фотоэлектрических систем наиболее распространены удары молнии первого и второго типа: прямая молния и индуцированная молния. Если недвижимость находится в зоне, подверженной ударам молнии или на крыше есть другие высокие металлические предметы, e.грамм. солнечные тепловые обогреватели, резервуары для воды или спутниковые антенны, вероятность этих двух типов ударов будет выше. Поэтому на этапе проектирования необходимо усилить и усилить молниезащиту.

Для повышения эффективности молниезащиты жилых систем, помимо обычных мер молниезащиты, следует учитывать следующие моменты:

1) Если система имеет большую мощность или расположена в зоне сильных ударов молнии, необходимо установить молниеотвод рядом с солнечной батареей;

2) Если на крыше есть другие металлические сооружения, сторона постоянного тока фотоэлектрической системы должна располагаться как можно дальше от этих конструкций.Убедитесь, что фотоэлектрическая монтажная система не соприкасается с этими конструкциями. Также рекомендуется установить на крышу громоотвод.

3) Уменьшите общую площадь поперечного сечения кабелей фотоэлектрической системы, чтобы уменьшить силу индуцированного удара молнии.

4) Рекомендуется реализовать отдельное решение молниезащиты для фотоэлектрической системы и избегать простого подключения к исходной системе молниезащиты здания.

ЧАСТЬ 3: Пример использования

Этот проект находится в Фэнхуа, Китай.Согласно статистике, среднегодовое количество молний в этом районе, составляющее более 75 дней, определяет его как подверженный ударам молний. Жилые дома на территории имеют большую плоскую крышу, а общая установленная мощность составляет 28 кВт с инвертором GCI-25K-5G, поэтому была реализована схема системы молниезащиты, показанная на рисунке ниже.

В дополнение к молниезащите здания для солнечных модулей, кронштейнов, инверторов и распределительных коробок, система молниезащиты для проекта добавляет следующие функции безопасности на основе плана, приведенного выше:

Для наиболее уязвимых частей системы e.грамм. инвертора, убедитесь, что электрическое (внутреннее) заземление и защитное (внешнее) заземление надежно подключены.

1) Добавлены четыре круглых стальных молниеотвода длиной 1,5 м и диаметром Φ10 мм по четырем углам массива и приварены к собственному молниеносному поясу здания, чтобы уменьшить прямое воздействие удара молнии на систему.

2) Отдельное заземление фотоэлектрической системы в жилых помещениях: выберите место с толстым и достаточно влажным грунтом и выкопайте яму глубиной 1,5 м, затем используйте круглую сталь Φ8 (также можно использовать плоскую сталь 40 * 4 мм или круглую сталь Φ10) сделать раздельное заземление.Сопротивление заземления составляет 1,68 Ом и соответствует требованиям менее 2 Ом.

ЧАСТЬ 4: Резюме

Нельзя игнорировать молниезащиту и заземление фотоэлектрических систем в жилых помещениях. Поэтому в процессе установки системы мы должны не только учитывать научные технологии молниезащиты и заземления, но и усиливать молниезащиту системы в соответствии с условиями на месте. Короче говоря, уделите время рассмотрению молниезащиты вашей фотоэлектрической системы, потому что тщательный уход и внимание на этапе проектирования и установки могут впоследствии избежать многих проблем.Безопасная и стабильная конструкция молниезащиты и заземления позволяет избежать повреждения системы и даже потерь персонала и имущества.

Как использовать громоотводы на пляже для изготовления стекла

Персонаж из фильма «Милый дом, Алабама» использует молнию на пляже, чтобы превратить песок в замысловатые и изящные стеклянные скульптуры. Он привлекает молнии с помощью втыканных в песок громоотводов. Когда ударяет молния, очень жаркая молния плавит песок и мгновенно образует скрученный, разветвляющийся кусок прозрачного сияющего стекла.Хотя это правда, что молния может плавить и плавит песок, образуя стеклянные скульптуры, напоминающие ветви деревьев, изображение в фильме того, как это происходит, неточно.

Хотя это явление происходит повсюду в мире, где присутствует песок, оно встречается редко и никогда не было вызвано человеком на пляже с громоотводом. Этого делать не следует. Частично это связано с тем, что молния непредсказуема, а отчасти — потому, что во время грозы чрезвычайно опасно приближаться к пляжу или другому незащищенному месту.Стекло, образованное ударами молнии из песка, называется фульгуритом, и оно сильно отличается от стеклянных скульптур из фильма «Милый дом, Алабама».

TL; DR (слишком долго; не читал)

Молния непредсказуема и чрезвычайно опасна. Если молния ударит по сухому кварцевому песку, не содержащему глинистого ила, тепло может заставить песок мгновенно расплавиться и превратиться в стеклянную структуру, называемую фульгуритом. Фульгуриты обычно имеют диаметр от 1 до 2 дюймов и длину 2 фута и более.Их внешний вид представляет собой твердую рассыпчатую текстуру серого или коричневого цвета, покрытую частично расплавленными песчинками. Внутри — полупрозрачная прозрачная или белесая стеклянная трубка.

Ученые завершили несколько успешных попыток вызвать молнию для создания фульгуритов, используя методы, требующие ракет, проложенных под землей электрических кабелей, месяцев работы и большого сотрудничества. Помимо этой горстки успешных испытаний, ни один человек никогда не запускал искусственно молнию для образования фульгурита, особенно люди с громоотводами на пляжах.

Настоящие стеклянные скульптуры

Молния обычно достигает 2500 градусов по Фаренгейту. Поскольку фульгуриты можно производить с помощью источника тепла с температурой 1800 градусов, молнии более чем достаточно. Скорее всего, они образуются на горных вершинах, куда часто ударяют молнии. Фульгуриты образуются из рыхлого сухого кварцевого песка, не содержащего глины. Этот песок обычно встречается в горах и на пляжах.

Фульгуриты обычно имеют диаметр от 1 до 2 дюймов и длину 2 фута и более.Они напоминают ветви деревьев из-за рисунка, оставленного ударами молнии в песок. Их внешний вид — твердая, рассыпчатая, серая или коричневая текстура, которую люди могут принять за кору дерева и состоящую из частично расплавленных песчинок. Внутри находится полупрозрачная прозрачная или белесая стеклянная трубка, которая образуется, когда расплавленный песок быстро охлаждается и плавится.

Ученые могут создавать фульгуриты

Хотя нет никаких записей о том, чтобы кто-либо успешно производил фульгуриты, вызывая удары молнии в песок с помощью громоотвода, некоторые попытки ученых предпринимались.Первое успешное испытание было завершено в 1993 году тремя отдельными научными группами, работавшими вместе. Они очистили поле во Флориде, проложили три кабеля на глубине 1 метра под землей, а затем запустили молнию с помощью ракет. За три месяца они произвели 20 ударов молнии. Через год они откопали кабели и обнаружили прикрепленные к ним фульгуриты. С тех пор ученые успешно завершили другие испытания, чтобы вызвать молнию для сбора данных и создания фульгуритов, но всегда была задействована широкая командная работа, наряду с передовыми технологиями, дорогими материалами и длительными периодами времени.

Опасность молнии и пляжи

Молния превращает песок в стекло, потому что оно очень горячее.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *