Защита от молнии в частном доме: Молниезащита частного дома: устройство, типовые схемы

Содержание

УЗИП для частного дома — защита от перенапряжения при ударе молнии

Бытовой УЗИП

Импульсным перенапряжением называется кратковременное резкое возрастание напряжения в электрической сети. Несмотря на то, что длится этот скачок совсем недолго (доли секунды), он чрезвычайно опасен как для линии, так и для подключенных к ней потребителей энергии. Чтобы не допустить повреждения кабеля и электрических приборов, используют устройства защиты от импульсных перенапряжений. В этом материале мы поговорим о том, что представляют собой эти приборы, каких видов они бывают, а также рассмотрим, как подключаются УЗИП для частного дома.

Причины возникновения импульсного перенапряжения

ИП может происходить как по технологическим, так и по природным причинам. В первом случае резкий перепад разности потенциалов происходит, когда на трансформаторной подстанции, откуда идет питание конкретной линии, возникает коммутационная перегрузка. Импульсное перенапряжение, вызванное природными причинами, случается, когда во время грозы мощный разряд бьет в молниезащиту сооружения или линию электрической передачи. Независимо от того, чем вызван скачок напряжения, он может быть очень опасен для домашней электросети, поэтому для эффективной защиты от него требуется подключить УЗИП.

Молния ударила в молниеотвод

Для чего нужно подключение УЗИП?

Для того чтобы защитить электрическую сеть и подключаемые к ней приборы от мощных импульсов тока и резких перепадов напряжения, устанавливается устройство для защиты линии и оборудования от импульсных напряжений (сокращенное обозначение – УЗИП). Оно включает в себя один или несколько нелинейных элементов. Подключение внутренних компонентов защитного устройства может производиться как в определенной комбинации, так и различными способами (фаза-фаза, фаза-земля, фаза-ноль, ноль-земля). В соответствии с требованиями ПУЭ установка УЗИП для защиты сети частного дома или другого отдельного здания производится только после вводного автомата.

Наглядно про УЗИП на видео:

Разновидности УЗИП

Эти аппараты могут иметь один или два ввода. Включение как одновводных, как и двухвводных устройств всегда производится параллельно цепи, защиту которой они обеспечивают. В соответствии с типом нелинейного элемента УЗИП подразделяются на:

  • Коммутирующие.
  • Ограничивающие (ограничитель сетевого напряжения).
  • Комбинированные.

Разновидности УЗИП

Коммутирующие защитные аппараты

Для коммутирующих устройств, находящихся в обычном рабочем режиме, характерно высокое сопротивление. Когда происходит резкое увеличение напряжения в электрической сети, сопротивление прибора мгновенно падает до минимального значения. Основой коммутирующих аппаратов защиты сети являются разрядники.

Ограничители сетевого перенапряжения (ОПН)

Ограничитель импульсных перенапряжений также характеризуется высоким сопротивлением, плавно снижающимся по ходу возрастания напряжения и повышения силы электротока. Постепенное снижение сопротивления – это отличительная черта ограничивающих УЗИП. Ограничитель сетевого перенапряжения (ОПН) имеет в своей конструкции варистор (так называется резистор, величина сопротивления которого находится в нелинейной зависимости от воздействующего на него напряжения). Когда параметр напряжения становится больше порогового значения, происходит резкое увеличение силы тока, проходящего через варистор. После сглаживания электрического импульса, вызванного коммутационной перегрузкой или ударом молнии, ограничитель сетевого напряжения (ОПН) возвращается в обычное состояние.

Ограничитель сетевого напряжения

Комбинированные УЗИП

Устройства комбинированного типа сочетают в себе возможности коммутационных и ограничивающих аппаратов. Они могут как коммутировать разность потенциалов, так и ограничивать ее возрастание. При необходимости комбинированные приборы могут выполнять одновременно обе этих задачи.

Классы устройств защиты от ИП

Существует 3 класса аппаратов защиты линии от перенапряжения:

Устройства I класса устанавливаются в распределительном щите или вводном шкафу и позволяют обеспечить защиту сети от импульсного перенапряжения, когда электрический разряд во время грозы попадает в ЛЭП или молниезащиту.

Приборы II класса обеспечивают дополнительную защиту электрической линии от повреждений в результате удара молнии. Устанавливают их и в том случае, когда необходимо защитить сеть от импульсных скачков напряжения, вызванных коммутацией. Их монтируют после устройств I класса.

Рассказ про УЗИП от специалистов компании ABB на видео:

Аппараты класса I+II обеспечивают защиту отдельных жилых домов. Монтаж этих приборов производится неподалеку от электрического оборудования. Они играют роль последнего барьера, сглаживающего остаточное перенапряжение, которое, как правило, имеет незначительную величину. Устройства этого класса выпускаются в виде специализированных электророзеток или вилок.

Разновидности УЗИП

Одновременная установка устройств I, II и III класса гарантирует трехступенчатую защиту электрической линии от импульсных скачков напряжения.

Как подключить УЗИП в частном доме?

Защитные устройства могут включаться в бытовые электрические сети (с одной фазой и рабочим напряжением 220В) и в токоведущие линии промышленных объектов (три фазы, 380В). Исходя из этого, полная схема подключения УЗИП предусматривает воздействие соответствующего показателя напряжения.

Если роль заземления и нулевого проводника играет общий кабель, то в такой схеме устанавливается простейшее одноблоковое УЗИП. Подключается он следующим образом: фазная жила, подключенная ко входу защитного устройства – выходной кабель, соединенный с общим защитным проводником – защищаемые электроприборы и оборудование.

В соответствии с требованиями современной электротехнической документации нулевой и заземляющий проводники объединяться не должны. Исходя из этого, в новых домах для защиты цепи от скачков напряжения применяется двухмодульный аппарат, имеющий три отдельных клеммы: фаза, нейтраль и заземление.

Подключение УЗИП – схема в линии TNC и TNS

В таком случае включение устройства в схему производится по другому принципу: фаза и нулевой кабель идут на соответствующие клеммы УЗИП, а затем шлейфом на подсоединенное к линии оборудование. Заземляющий проводник также подключается к своей клемме защитного прибора.

В каждом из описанных случаев чрезмерный ток, возникающий при перенапряжении, уходит в землю по кабелю заземления или общему защитному проводу, не оказывая воздействия на линию и подсоединенное к ней оборудование.

Ответы на вопросы про УЗИП на видео:

Заключение

В этой статье мы рассказали о том, что же такое УЗИП, каких типов бывают эти устройства и как они классифицируются, а также разобрались с тем, как производится их подключение к защищаемой цепи. Напоследок нужно сказать, что использование этого прибора, в отличие от УЗО, в линии электропитания частного дома обязательным не является. Включение его в сеть в каждом отдельно взятом случае требует учета индивидуальной заземляющей схемы, а также размещения ГЗШ и вводного автомата. Поэтому перед покупкой и установкой УЗИП настоятельно рекомендуем воспользоваться консультацией опытного электрика.

заземление и молниезащита для частного дома, дачи, коттеджа

Уважаемые читатели! Инструкция объёмная, поэтому специально для вашего удобства мы сделали навигацию по её разделам (см. ниже). Если у вас имеются вопросы по выбору, расчётам и проектированию систем заземления и молниезащиты, пожалуйста, напишите или позвоните техническим специалистам ZANDZ.ru, они с удовольствием помогут!

Комплексная защита дома: защитное заземление, система внешней молниезащиты и и комбинированное УЗИП

Дом только что построен или куплен — перед вами именно то заветное жилище, которое вы ещё недавно видели на эскизе или фотографии в объявлении. А может быть вы живёте в собственном доме уже не первый год, и каждый уголок в нём стал родным. Обладать своим личным домом замечательно, но вместе с ощущением свободы, в довесок вы получаете и ряд обязанностей. И сейчас мы не будем говорить о домашних хлопотах, речь пойдёт о такой необходимости, как заземление для частного дома. Любой частный дом включает в себя следующие системы: электрическую сеть, водопровод и канализацию, газовую или электрическую систему обогрева. Дополнительно устанавливаются система охраны и сигнализации, вентиляции, система «умный дом» и др. Благодаря этим элементам, частный дом становится комфортной средой жизни современного человека. Но по-настоящему он оживает благодаря электрической энергии, которая приводит в работу оборудование всех указанных выше систем.

К сожалению, электричество имеет и обратную сторону. У всего оборудования есть срок службы, в каждый прибор заложена определенная надёжность, поэтому работать они будут не вечно. Кроме того, при проектировании или монтаже самого дома, электрики, коммуникаций или оборудования также могут быть допущены ошибки, которые способны сказаться на электробезопасности. В силу этих причин часть электрической сети может оказаться повреждённой. Характер аварий бывает разный: могут произойти короткие замыкания, которые отключаются автоматическими выключатели, а могут случиться пробои на корпус. Сложность в том, что проблема пробоя носит скрытый характер. Произошло повреждение проводки, поэтому корпус электрической плиты оказался под напряжением. При неправильных мерах заземления, повреждение никак себя не проявит, пока человек не прикоснется к плите и не получит удар током. Поражение электричеством случится из-за того, что ток ищет путь в землю, а единственным подходящим проводником послужит тело человека. Допускать этого нельзя.

Такие повреждения представляют наибольшую угрозу для безопасности людей, потому что для их раннего обнаружения, а, следовательно, чтобы защититься от них, обязательно нужно иметь заземление. В рамках данной статьи рассматривается, какие действия нужно предпринять по организации заземления для частного дома или дачи.

Необходимость установки заземления в частном доме определяется системой заземления, т.е. режимом нейтрали источника питания и способом прокладки нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников. Также может быть важен тип питающей сети — воздушная линия или кабельная. Конструктивные различия систем заземления позволяют выделить три варианта электроснабжения частного дома:

Система TN-S

Система заземления TN-S

Основная система уравнивания потенциалов (ОСУП) объединяет все крупные токопроводящие части здания, в обычном состоянии не имеющие электрического потенциала, в единый контур с главной заземляющей шиной. Рассмотрим графический пример выполнения СУП в электроустановке жилого дома.

Вначале рассмотрим самый прогрессивный подход к электрическому питанию дома – систему TN-S. В этой системе PE и N проводники разделены на всем протяжении, и необходимости в установке заземления у потребителя нет. Нужно только завести PE-проводник на главную шину заземления, и далее развести с нее проводники заземления к электроприборам. Реализуется такая система как кабельной, так воздушной линией, в случае последней прокладывается ВЛИ (воздушная линия изолированная) с помощью самонесущих проводов (СИП).

Но такое счастье выпадает далеко не всем потому, что старые воздушные линии передачи используют старую систему заземления – TN-C. В чём же её особенность? В данном случае PE и N на всём протяжении линии прокладываются одним проводником, в котором совмещены функции и нулевого защитного и нулевого рабочего проводников — так называемый PEN-проводник. Если раньше использовать такую систему разрешалось, то с введением в 2002 году ПУЭ 7 изд., а именно пункта 1.7.80 применение УЗО в системе TN-C оказалось под запретом. Без использования УЗО ни о какой электробезопасности не может быть речи. Именно УЗО отключает питание при повреждении изоляции, как только оно произошло, а не в тот момент, когда человек прикоснется к аварийному прибору. Чтобы соблюсти все необходимые требования, систему TN-C необходимо модернизировать до TN-C-S.

 

Система TN-C-S

Система заземления TN-C-S

В системе TN-C-S по линии так же прокладывается PEN-проводник. Но, теперь уже, пункт 1.7.102 ПУЭ 7 изд. говорит, что на вводах ВЛ к электроустановкам должны быть выполнены повторные заземления PEN-проводника. Выполняются они, как правило, у электрического столба, с которого выполняется ввод. При повторном заземлении производится разделение PEN-проводника на отдельные PE и N, которые и заводятся в дом. Норма повторного заземления содержится в пункте 1.7.103 ПУЭ 7 изд. и составляет 30 Ом, либо 10 Ом (при наличии в доме газового котла). Если заземление у столба не выполнено, необходимо обратиться в Энергосбыт, в чьём ведомстве находится электрический столб, распределительный щит и ввод в дом потребителя, и указать на нарушение, которое должно быть исправлено. Если распределительный щит находится в доме, разделение PEN нужно выполнить в этом щите, а повторное заземление сделать возле дома.

Схема распределительного щита

 

В таком виде TN-C-S успешно эксплуатируется, но с некоторыми оговорками:

  • если состояние ВЛ вызывает серьезные опасения: старые провода находятся не в лучшем состоянии, из-за чего возникает риск обрыва или перегорания PEN-проводника. Это чревато тем, что на заземленных корпусах электроприборов окажется повышенное напряжение, т.к. путь тока в линию через рабочий ноль прервется, и ток вернется с шины, на которой выполнялось разделение, через нулевой защитный проводник на корпус прибора;
  • если на линии не выполнены повторные заземления, то есть опасность, что ток повреждения перетечёт в единственное повторное заземление, что также приведёт к повышению напряжения на корпусе.

В обоих случаях электробезопасность оставляет желать лучшего. Решением этих проблем является система ТТ.

Система ТТ

В системе ТТ PEN-проводник линии используется в качестве рабочего нуля, а отдельно выполняется индивидуальное заземление, которое можно установить возле дома. Пункт 1.7.59 ПУЭ 7 изд. оговаривает такой случай, когда невозможно обеспечить электробезопасность, и разрешает использовать систему ТТ. Обязательно должно быть установлено УЗО, а его правильная работа должна обеспечиваться условием Rа*Iа<=50 В (где Iа — ток срабатывания защитного устройства; Ra — суммарное сопротивление заземлителя). «Инструкция по устройству защитного заземления» 1.03-08 уточняет, что для соблюдения этого условия сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 30 Ом, а в грунтах с высоким удельным сопротивлением – не более 300 Ом.

Система заземления TT

 

Цель заземления для частного дома состоит в том, чтобы получить необходимое сопротивление заземления. Для этого используются вертикальные и горизонтальные электроды, которые в совокупности должны обеспечить необходимое растекание тока. Вертикальные заземлители подходят для монтажа в мягком грунте, тогда как в каменистом их заглубление связано с большими трудностями. В таком грунте подойдут горизонтальные электроды.

Защитное заземление и заземление молниезащиты выполняются общими, один заземлитель будет универсальным и выполнять оба назначения, об этом говорится в пункте 1.7.55 ПУЭ 7 изд. Поэтому полезно будет узнать, как унифицировать молниезащиту и заземление. Чтобы наглядно увидеть процесс монтажа этих систем, описание процесса заземления для частного дома будет разделено на этапы.

Этап 1. Установка защитного заземления

Отдельным пунктом следует выделить защитное заземление в системе TN-S. Исходной точкой для установки заземления будет тип системы питания. Различия систем питания были рассмотрены в предыдущем пункте, поэтому мы знаем, что для системы TN-S заземление монтировать не нужно, нулевой защитный (заземляющий) проводник приходит с линии – требуется только присоединить его к главной заземляющей шине, и в доме будет заземление. Но нельзя говорить, что дому не нужна молниезащита. Значит это лишь то, что мы, не обращая внимание на этапы 1 и 2, сразу можем перейти к этапам 3-5, см. ниже

Системы TN-C и TT всегда требуют установку заземления, поэтому перейдём к самому главному.

Защитное заземление устанавливается у столба, либо у стены дома, в зависимости от того в каком месте выполняется разделение PEN-проводника. Желательно располагать заземлитель в непосредственной близости от главной заземляющей шины. Отличия TN-C от TT лишь в том, что в TN-C место заземления привязано к месту разделения PEN. Сопротивление заземления в обоих случаях должно быть не более 30 Ом в грунте с удельным сопротивлением 100 Ом*м, например суглинке, и 300 Ом в грунте с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м. Значения одинаковые, хоть и опираемся мы на разные нормативы: для системы TN-C 1.7.103 ПУЭ 7 изд., а для системы ТТ — на пункт 1.7.59 ПУЭ и 3.4.8. Инструкции И 1.03-08. Так как отличий в необходимых мероприятиях нет, будем рассматривать общие решения для этих двух систем.

Для заземления достаточно забить шестиметровый вертикальный электрод.

 Заземление для дома (один вертикальный электрод глубиной 6 метров)

Такое заземление получается очень компактным, установить его можно даже в подвале, никакие нормативные документы этому не противоречат. Необходимые действия для заземления описаны для мягкого грунта с удельным сопротивлением 100 Ом*м. Если грунт имеет сопротивление выше, требуются дополнительные расчёты, обратитесь к техническим специалистам ZANDZ.ru за помощью в расчётах и подборе материалов.

Этап 2. Заземление для газового котла

Если в доме установлен газовый котел, тогда, газовая служба может потребовать заземление с сопротивлением не более 10 Ом, руководствуясь пунктом 1.7.103 ПУЭ 7 изд. Данное требование должно быть отражено в проекте газификации.

Тогда для достижения нормы необходимо установить 15-ти метровый вертикальный заземлитель, который устанавливается в одну точку.

Заземление для газового котла в доме (один вертикальный электрод глубиной 15 метров)

Установить можно и в несколько точек, например, в две или три, соединив затем горизонтальным электродом в виде полосы вдоль стены дома на расстоянии 1 м и на глубине 0,5-0,7 м. Установка заземлителя в несколько точек послужит также для цели молниезащиты, чтобы понять каким образом, перейдём к её рассмотрению.

Этап 3. Заземление для молниезащиты

Перед тем как монтировать заземление, нужно сразу решить, будет ли выполняться защита дома от молнии. Так, если конфигурация заземлителя для защитного заземления может быть любой, то заземление для молниезащиты должно быть определенного типа. Устанавливаются минимум 2 вертикальных электрода длиной 3 метра, объединённые горизонтальным электродом такой длины, чтобы между штырями было не менее 5 метров. Данное требование содержится в пункте 2.26 РД 34.21.122-87. Монтироваться такое заземление должно вдоль одной из стен дома, оно будет являться своего рода соединением в земле двух спущенных с крыши токоотводов. Если токоотводов несколько, правильным решением выглядит прокладка контура заземления для дома на расстоянии 1 м от стен на глубине 0,5-0,7 м, а в месте соединения с токоотводом установка вертикального электрода длиной 3 м.

Заземление для молниезащиты дома

Теперь настало время узнать, как сделать молниезащиту частного дома. Состоит она из двух частей: внешней и внутренней.

Этап 4. Внешняя молниезащита

Выполняется в соответствии СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).

Защита зданий от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприёмника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

Молниеотводы устанавливаются на кровлю таким образом, чтобы обеспечивалась надёжность защиты более 0,9 по СО, т.е. вероятность прорыва через молниеприёмную систему должна быть не более 10%. Более подробно о том, что такое надёжность защиты читайте в статье «Молниезащита частного дома». Как правило, они устанавливаются по краям конька кровли, если крыша двускатная. Когда крыша мансардная, четырёхскатная или ещё боле сложной формы, молниеприёмники могут быть закреплены на дымовых трубах.

Все молниеприёмники соединяются между собой токоотводами, спуски токоотводов выполняются к заземляющему устройству, которое у нас уже имеется.

Внешняя молниезащита дома (два вертикальных молниеприёмника)

Установка всех этих элементов обеспечит защиту дома от молнии, а точнее от опасности, которую несёт её прямой удар.

Этап 5. Внутренняя молниезащита

Защита дома от перенапряжений выполняется с помощью УЗИП. Для их установки необходимо заземление, потому что ток отводится в землю с помощью нулевых защитных проводников, присоединяемых к контактам этих устройств. Варианты установки зависят от наличия или отсутствия внешней молниезащиты.

  1. Имеется внешняя молниезащита

    В таком случае устанавливается классический защитный каскад из расположенных последовательно устройств классов 1, 2 и 3. УЗИП класса 1 монтируется на вводе и ограничивает ток прямого удара молнии. УЗИП класса 2 устанавливается либо также в вводном щитке, либо в распределительном, если дом большой, и расстояние между щитами больше 10 м. Предназначен он для защиты от наведенных перенапряжений, их он ограничивает до уровня 2500 В. Если в доме есть чувствительная электроника, то желательно установить и УЗИП класса 3, ограничивающий перенапряжения до уровня 1500 В, такое напряжение может выдержать большинство устройств. Устанавливается УЗИП класса 3 непосредственно у таких приборов.
  2. Внешняя молниезащита отсутствует

    Прямое попадание молнии в дом не берётся в расчёт, поэтому необходимости в УЗИП класса 1 нет. Остальные УЗИП устанавливаются так же, как описано в пункте 1. Выбор УЗИП также зависит от системы заземления, чтобы быть уверенным в правильности выбора, обратитесь за помощью к техническим специалистам ZANDZ.ru.

На рисунке показан дом с установленными защитным заземлением, системой внешней молниезащиты и и комбинированным УЗИП класса 1+2+3, предназначенным для установки в системе ТТ.

Комплексная защита для дома

УЗИП для дома

Перечень оборудования для заземления и молниезащиты:

В таблице учтено устройство защиты от импульсного перенапряжения (УЗИП) комбинированного типа класса 1+2+3 для системы ТТ. Выбор подходящей модели УЗИП зависит от системы заземления и других факторов, которые были учтены в приведённом примере Чтобы быть уверенным в правильности выбора, обратитесь за помощью к техническим специалистам ZANDZ.ru.

Этап 6. Измерение сопротивления заземления

После установки системы заземления необходимо произвести замеры и получить протокол измерения сопротивления. Право оформлять и выдавать протокол имеют специалисты зарегистрированной в Ростехнадзоре электротехнической лаборатории. Найти уполномоченных специалистов можно в нашем Клубе Экспертов, который работает на всей территории России.

Протокол нужен для приёма газового оборудования в эксплуатацию, для газовой службы это будет подтверждением, что заземление соответствует норме 10 Ом. Понадобится протокол и для того, чтобы быть уверенным, что обеспечивается электробезопасность частного дома. Соблюдение требований нормативов будет гарантией безопасной эксплуатации электрической системы.

Рассмотрев поэтапно необходимые мероприятия, вы уже знаете, что нужно делать, чтобы обеспечить частный дом надёжными заземлением и молниезащитой. Если в процессе изучения инструкции у вас возникли вопросы, задайте их техническим специалистам ZANDZ.ru. Вы можете поручить нам любой этап или проектирование всей системы в целом.

 


Смотрите также:

Смотрите также:

Защита от молнии в частном доме

Защита от молнии в частном доме

Частным дом – надежный хранитель семейного очага и уюта. Но для того, чтобы чувствовать себя в нем максимально комфортно и безопасно – важно надежно защитить его от поражения громовыми разрядами. Даже если постройка находится в густонаселенном поселке и другие дома расположены совсем рядом, это не может служить защитой от ударов молнией. Защита от молнии в частном доме достигается только лишь одним единственным способом – установкой специальной системы громоотводов и заземления.

Типы защиты от молнии

Существует два основных типа конструкций, которые включает в себя защита от молнии в частном доме. Различают наружную защиту и внутреннюю. Каждая из конструкций имеет свои особенности, и могут применяться одновременно.

Наружная молниезащита

Конструкция наружной защиты от молний представляет собой систему, собранную из молниеприемника, токоотвода и контура заземления. Молниеприемником может служить металлический стержень, поднятый над самой высокой точкой дома не менее чем на 2 метра. Также в качестве молниеприемного контура может использоваться собранная из стальных прутьев решетка, уложенная на кровле дома. Шаг ячейки такой сетки не менее 2 метров. Диаметр применяемых стальных прутьев в диапазоне 8 – 10мм2. Собранная сетка укладывается на специальные вертикально поднятые опоры так, чтобы пространство между поверхностью кровли и данной конструкцией было не менее 1 метра.

Если крыша перекрыта металлическим настилом – то молниеприемником может служить сама кровля. Для этого выполняется дополнительное соединение покрывных листов, чаще всего используется сварка. После выполняется как минимум два подключения к токоотводу.

Токоотвод – это проводник, который соединяет молниеприемник и контур заземления. В качестве этой детали может использоваться арматура железобетонных конструкций здания, специальные изолированные кабеля или металлические наружные конструкции, которые достаточно удалены от входа в дом.

Контур заземления выполняется в соответствии со специальными нормами МЭК 62305-3. Согласно нормам ГОСТ и изложенных в РД 34.21.122-87, пунктах 2.11, 2.6, 2.7, 2.12, в отдельных случаях возможно использование железобетонного фундамента в качестве контура заземления. Перед тем, как сдавать систему в эксплуатацию, проверяется величина электрического сопротивления. Если показатель превысил отметку 4 Ом, проверяется надежность соединений, возможно, заменяются или добавляются токоотводы, а также усиливается контур дополнительными стержнями или металлическими уголками, вбитыми в землю.  

Внутренняя молниезащита

Внутренняя защита – это специальная модульная автоматика, которая исключает попадание импульсного сверхтока в электрическую сеть дома через центральную линию электропередач. Устройства устанавливаются в щиты распределения и визуально сильно похожи на обычные автоматические выключатели. Но в отличие от последних, ограничители напряжения не имеют рычага отключения. Чтобы правильно выбрать модель и мощность автоматики, необходимо иметь специальные навыки и знания. Поэтому не стоит экспериментировать самостоятельно. В лучшем случае это закончится просто лишними затратами денег и времени.

Не зависимо от того, какой способ защиты нужно установить, важно выполнить работу правильно и в соответствии с установленными нормами. В противном случае, конструкция не  сможет защитить дом от повреждений молнией. Наша компания с 2008 года работает в сфере разработки, сборки и установке систем заземления, как бытовых, так и промышленных объектов. Специалисты смогут быстро и точно определить все необходимые параметры системы громоотвода и выполнить ее в точности с нормами ГОСТ.

Делаем молниезащиту в частном доме своими руками? Обзор и Советы +Фото

Молниезащита частного домаУстройство защиты от молнии позволяет обезопасить дом и людей, проживающих в нем от удара молнией.

Абсолютно каждому дому необходима индивидуальная защита от молний, которая будет зависеть от его вида, строительного материала и прочих показателей.

[contents]

Особенности и типы молниезащиты для дома

Для того, чтобы защита от молнии была более надежной во время грозы, перед ее установкой следует хорошо изучить механизм появления молнии и принцип ее действия.

Дом пораженный молниейМолния — это импульс электрического тока, поражающий деревья, дома, животных и людей. При переходе молнии через предметы она образует тепловую энергию, в результате которой и возникают пожары.

Именно поэтому, для защиты дома от удара молнией, необходимо обеспечить молниеотводную систему.

По своему принципу действия, молниезащита частного дома бывает следующих видов:

  1.  пассивной;
  2. активной.

Приемник молний на крыше домаВ первом варианте она более традиционна и популярна. В ее составе есть молниеприемник, специальный токоотвод и система заземления. Цель такой молниезащиты заключается в улавливании молниевых разрядов при помощи молниеприемника, направлению его к заземлению и погашению разряда в земле. При установке этой молниезащиты учтите материал, из которого сделана кровля.

Во втором типе молниезащита деревянного дома работает по принципу ионизации воздуха вокруг молниеприемника и перехватом электрических разрядов. Данная молниезащита отличается увеличенным радиусом работы, он составляет примерно 95 м.

И в результате чего, от удара молнией можно защитить не только жилище, но и близко расположенные постройки. Цена данной молниезащиты на много выше пассивной, из-за этого ее популярность очень низкая.

Основные показатели защиты загородного дома

Молниезащита на крышу домаПервым показателем молниезащиты выступает молниеотвод, он состоит из следующих элементов:

  1.  молниеприемник;
  2. токоотвод;
  3. заземляющий контур.

Молниеприемник — компонент молниезащиты, выполняющий функцию улавливания электрических разрядов.

Такой элемент выполняется из металла, и его установка идет непосредственно на крыше. При устройстве молниезащиты для большого частного дома, необходимо позаботиться об установке сразу нескольких приемников.

По своим конструктивным особенностям, молниеприемники можно разделить:

Монтируем молниеотвод на дом1) Приемники в виде металлического штыря длиной от 20 см до 160 см. Как правило, они монтируются в вертикальном положении, и возвышаются над всей площадью дома. Дымовую трубу используют в качестве места для молниеприемника. Диаметр такого молниеприемника равен как минимум 5 см. Молниеприемник данного типа обеспечивает молниезащиту дома с крышей из металлочерепицы.

2) Приемник в виде троса, выполняется из металла — устанавливается в натянутом положении между двумя деревянными опорами. Используется при проведении работ в устройстве защиты от молний деревянной кровли.

3) Приемники в виде молниезащитной сетки создают самую качественную защиту, потому что покрывают почти всю поверхность крыши. Хороший вариант для черепичной крыши. Любой из молниеприемников обязательно должен быть соединен с любым стальным предметом, находящимся на крыше.

Молниезащита дома и кровли домаНе менее важным показателем системы молниеотвода является отвод тока. Данная часть защиты отвечает за своевременную передачу электрического заряда на заземляющий контур. Этот элемент производится из металлической проволоки с толщиной 0,6 см.

Для качественного соединения молниеприемника с отводом тока применяется сварка. Швы, после сварки должны быть качественными, чтобы под действием атмосферных факторов не разорваться.

Токоотводный элемент располагается на крыше и по стенам переходит на землю.

Чтобы зафиксировать его на поверхности стен, рекомендуется применять скобы. Если есть несколько токоотводов, расстояние между ними должно быть минимум 20 м.

Такие элементы не должны быть изогнутыми, чтобы при передаче электрического заряда не наступило возгорание. Токоотвод должен быть максимально коротким.

Молниезащита дома и её креплениеМолниезащита в частном доме содержит контур заземления. Это механизм обеспечения качественного контакта между электрическим зарядом и поверхностью земли. В составе этого контура есть компоненты, состоящие из трех соединенных друг с другом электродов, находящихся в земле.

Заземление молниезащиты частного дома и электрических приборов идет с помощью одного контура. Для того, чтобы сделать заземление нужно использовать медный либо стальной предмет. Предварительно вырыть яму, длиной около 300 см, а глубиной около метра.

На противоположных участках ямы необходимо забить металлические прутья, и соединить их сваркой. На эту конструкцию приварить молниеотвод, направленный к крыше дома. Все стыковые участки закрасить при помощи краски, а заземлитель установить на дно ямы.

Интервал между заземлением и стенами дома должен составлять как минимум 100 см. Помимо этого, нужно располагать заземляющий контур вблизи проходных участков, и расстояние между ними должно быть не меньше 500 см.

Способы установки молниевой защиты дома

Защита частного дома, заземлениеМожно различить два типа установки проводов для отвода электрического разряда и приема молнии:

  1. натяжные детали;
  2. конструкция по типу зажимного механизма.

В первом варианте применяют жесткие анкерные механизмы, которые устанавливаются на основные части, стенах и кровле дома, и между ними натягивают троса.

Для их жесткой фиксации устанавливают специальные зажимы. При плоской крыше для оборудования молниеприемников применяют пластиковый кронштейн, способный удерживать их на заданном расстоянии по отношению к крыше.

На плоскую кровлю и стены лучше устанавливать детали в виде самозабивных зажимов. Если кровля дома покрыта керамической черепицей, тогда могут возникнуть определенные сложности фиксации зажимов. Поэтому рекомендуют применять специальные механизмы, которые обеспечивают надежное крепление и простую установку конструкции.

Винтовые зажимы соединяют элементы молниеприемника и токоотвода. Для их производства используют латунь, медь либо оцинкованную сталь.

Защищаемся от молний дома своими руками

Молниезащиту своими руками сделать вполне реально.

Защита дома проволкой от молниезащитыДля выполнения молниезащитной сетки вам потребуется стальная проволока диаметром 0,5 мм. Для крепления проволоки между собой, нужна сварка. При этом все стыки должны быть прочными и надежными.

После изготовления сетку нужно уложить на крышу и соединить с токоотводом и заземляющим контуром. Данную сетку применяют только в том случае, если крыша вашего дома не изготовлена из металла.

Использование молниезащитной проволоки актуально в том случае, если крыша здания не металлическая.

Работа молниеприемника состоит из следующего: нужно установить два изолятора и надеть на них металлический трос. Эту конструкцию расположить на коньковой зоне, выше самого конька на 30 см. Диаметр проволоки должен быть равен шести миллиметрам.

Крепление и защита от грозыКрепление на крыше

После жесткой фиксации проволоки вокруг одной из труб, сделайте петлю, которая будет соединяться с молниеприемником. Для их соединения воспользуйтесь сваркой.

Для выполнения токоотвода необходима будет такая же проволока. В конечном итоге, у вас должна получиться конструкция в виде защитной зоны, которая обезопасит от молнии любую не металлическую крышу.

Еще один вариант молниеприемника – это приемник в виде штыря.

Форма данного молниеприемника бывает разной: прямоугольной, круглой, овальной, квадратной и прочее. Нужно выбирать очень прочные штыри, способные принять на себя мощную нагрузку от удара молнией.

Устройство молниеприемникаМатериал, из которого изготовлен штырь, не должен поддавался окислению. Ни при каких условиях нельзя окрашивать молниеприемник. Его сечение должно составлять как минимум 1,2 см. При применении трубы пустой изнутри, один ее конец обязательно заваривается.

Основной функцией токоотвода считается передача импульса в землю. Для соединения с молниеприемником применяют сварку. Такой вариант хорошо применяется на металлических крышах.

Защита  и заземление дома

Не сделана молниезащита домаМолниезащита дома

Хорошее заземление способно защитить дом от молнии. Для обеспечения правильной работоспособности всей системы молниезащиты нужно придерживаться технологических моментов по устройству заземляющего контура.

Неправильно устроенное заземление дома повредит не только близко расположенные предметы, но и сам дом.

Для качественного обеспечения молниезащиты жилых домов нужно придерживаться следующих рекомендаций:

1) При покупке материалов, обращайте внимание на их качество. Хорошо если заземление будет идти из латунных, медных или алюминиевых предметов. Можно заменить эти предметы обычной сталью, но она со временем может заржаветь и потеряет свойства.

2) При использовании стали заземление нужно периодически проверять или менять, если есть большие участки коррозии.

3) Устанавливайте в землю больше одного металлического стержня. Благодаря этому улучшится качество молниезащиты. Для обустройства молниезащиты в доме, заземляющий контур будет состоять из трех стержней.

4) Длина стержня зависит от глубины промерзания грунта в конкретном регионе. Она должна превышать этот показатель примерно на 25 см.

5) Используйте тонкопроводящие материалы для соединения стержней вместе.

6) Запрещено при соединении штырей накручивать проволоку на их поверхность. Нужно применять обжимные гильзы и сварку. Такой тип соединения особо прочный и надежный.

7) Обустройте токоотводы и заземление в местах, недоступных для детей и домашних животных.

8) Располагают заземление в месте скапления влаги.

Стандартные советы по уходу за молниезащитой:

Схема молниезащиты домаСхема защиты от грозы и молний

1) В начале весны проверяйте все элементы молниезащиты на работоспособность.

2) Посмотрите степень ржавчины на поверхностях металлических предметов. Если нужно, замените их.

3) Окрашивайте определенные участки защиты раз в два года, проверяйте соединения, подтягивайте проволоку и зачищайте контакты.

4) Раз в пять лет, вскрывайте заземление и проводите полную проверку и техническое обслуживание.

 

Как защитить дом от импульсных перенапряжений / Статьи и обзоры / Элек.ру

В техподдержке интернет-магазина «АСберг АС» клиенты часто задают вопросы о том как защитить дом от перепадов напряжения, что такое устройства защиты от перенапряжения, какие они бывают и как их подбирать. Класс продукции УЗИП известен покупателям значительно меньше чем автоматические выключатели или УЗО и игнорирование защиты от перенапряжения часто служит причиной пожаров и выхода из строя дорогостоящего электронного оборудования в частных домах. Хотелось бы восполнить этот пробел в знаниях покупателей и рассказать более подробно о том, что такое УЗИП, для чего он нужен и как его подобрать.

УЗИП: особенности выбора и применения

Даже кратковременные импульсные броски напряжения, в несколько раз превышающие номинальное, могут нанести непоправимый ущерб дорогостоящей электротехнике и электронике, а то и стать причиной пожара. Перенапряжение в сетях может возникать из-за грозы, аварий или переходных процессов. Например, импульсные перенапряжения могут стать следствием попадания молнии в систему молниезащиты или линию электропередач, переключения мощных индуктивных потребителей, таких как электродвигатели и трансформаторы, коротких замыканий.

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

Широкое распространение получили УЗИП с быстросъемным креплением для установки на DIN-рейкуШирокое распространение получили УЗИП
с быстросъемным креплением для установки на DIN-рейку

Ограничитель перенапряжения в электроустановках напряжением до 1 кВ называют устройством защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП. Устройства защиты от импульсных перенапряжений — как раз и призваны защитить электрооборудование от подобных ситуаций. Они служат для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока на землю, снижения амплитуды перенапряжения до уровня, безопасного для электрических установок и оборудования. УЗИП применяются как в гражданском строительстве, так и на промышленных объектах.

Основной российский документ, определяющий, что такое УЗИП, это ГОСТ Р 51992-2002, «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах».

УЗИП призваны обеспечить защиту от ударов молнии в систему молниезащиты здания (объекта) или воздушную линию электропередач (ЛЭП), защитить высокочувствительное оборудование и технику от импульсных перенапряжений и коммутационных бросков питания. Широкое распространение получили УЗИП с быстросъемным креплением для установки на DIN-рейку.

Аппараты защиты от импульсных напряжений включают в себя устройства нескольких категорий:

Тип устройстваДля чего предназначеноГде применяется
I классДля защиты от непосредственного воздействия грозового разряда. Защищают от импульсов 10/350 мкс: попадание молнии в систему внешней молниезащиты и попадание молнии в линию электропередач вблизи объекта.
Амплитуда импульсных токов с крутизной фронта волны 10/350 мкс находится в пределах 25-100 кА, длительность фронта волны достигает 350 мкс.
Устанавливаются на вводе питающей сети в здание (ВРУ/ГРЩ).
Данными устройствами должны укомплектовываться вводно- распределительные устройства административных и промышленных зданий и жилых многоквартирных домов.
II классОбеспечивают защиту от перенапряжений, вызванных коммутационными процессами, а также выполняющие функции дополнительной молниезащиты.
Предназначены для защиты от импульсов 8/20 мкс. Они защищают от ударов молнии в ЛЭП, от переключений в системе электроснабжения. Амплитуда токов — 15-20 кА.
Монтируются и подключаются к сети в распределительных щитах.
Служат дополнительной защитой от импульсов, которые не были полностью нейтрализованы УЗИП I класса.
III классДля защиты от импульсных перенапряжений, вызванных остаточными бросками напряжений и несимметричным распределением напряжения между фазой и нейтралью.
Также работают в качестве фильтров высокочастотных помех. Предназначены для защиты от остаточных импульсов 1,2/50 мкс и 8/20 мкс импульсов после УЗИП I и II классов.
Используются для защиты чувствительного электронного оборудования, поблизости от которого и устанавливаются.
Характерные области применения — ИТ- и медицинское оборудование. Также актуальны для частного дома или квартиры — подключаются и устанавливаются непосредственно у потребителей.

Конструкция УЗИП постоянно совершенствуется, повышается их надежность, снижаются требования по техническому обслуживанию и контролю.

Как работает УЗИП?

УЗИП устраняет перенапряжения:

  • Несимметричный (синфазный) режим: фаза — земля и нейтраль — земля.
  • Симметричный (дифференциальный) режим: фаза — фаза или фаза — нейтраль.

В несимметричном режиме при превышении напряжением пороговой величины устройство защиты отводит энергию на землю. В симметричном режиме отводимая энергия направляется на другой активный проводник.

Схема подключения УЗИП в однофазной и трехфазной сети системы TN-S. В системе заземления TN-C применяется трехполюсное УЗИП. В нем нет контакта для подключения нулевого проводника.

Схема подключения УЗИП в однофазной и трехфазной сетиСхема подключения УЗИП в однофазной и трехфазной сети системы TN-S.
В системе заземления TN-C применяется трехполюсное УЗИП.
В нем нет контакта для подключения нулевого проводника

В разрядниках при воздействии грозового разряда в результате перенапряжения пробивает воздушный зазор в перемычке, соединяющей фазы с заземляющим контуром, и импульс высокого напряжения уходит в землю. В вентильных разрядниках гашение высоковольтного импульса в цепи с искровым промежутком происходит на резисторе.

УЗИП на основе газонаполненных разрядников рекомендуется к применению в зданиях с внешней системой молниезащиты или снабжаемых электроэнергией по воздушным линиям.

В варисторных устройствах варистор подключается параллельно с защищаемым оборудованием. При отсутствии импульсных напряжений, ток, проходящий через варистор очень мал (близок к нулю), но как только возникает перенапряжение, сопротивление варистора резко падает, и он пропускает его, рассеивая поглощенную энергию. Это приводит к снижению напряжения до номинала, и варистор возвращается в непроводящий режим.

УЗИП имеет встроенную тепловую защиту, которая обеспечивает защиту от выгорания в конце срока службы. Но со временем, после нескольких срабатываний, варисторное устройство защиты от перенапряжений становится проводящим. Индикатор информирует о завершении срока службы. Некоторые УЗИП предусматривают дистанционную индикацию.

Как выбрать УЗИП?

При проектировании защиты от перенапряжений в сетях до 1 кВ, как правило, предусматривают три уровня защиты, каждая из которых рассчитана на определенный уровень импульсных токов и форму фронта волны. На вводе устанавливаются разрядники (УЗИП класса I), обеспечивающие молниезащиту. Следующее защитное устройство класса II подключается в распределительном щите дома. Оно должно снижать перенапряжения до уровня, безопасного для бытовых приборов и электросети. В непосредственной близости от оборудования, чувствительного к броскам в сети, можно подключить УЗИП класса III. Предпочтительнее использовать УЗИП одного вендора.

Для координации работы ступеней защиты устройства должны располагаться на определенном расстоянии друг от друга — более 10 метров по питающему кабелю. При меньших дистанциях требуется включение дросселя, возмещающего недостающие активно-индуктивные сопротивления проводов. Также рекомендуется защищать УЗИП с помощью плавких вставок.

При каскадной защите требуется минимальный интервал 10 м между устройствами защиты.

Каскадная защита УЗИППри каскадной защите требуется минимальный интервал 10 м между устройствами защиты

Классы УЗИП не являются унифицированными и зависят от конкретной страны. Каждая строительная организация может ссылаться на один из трех классов испытаний. Европейский стандарт EN 61643-11 включает определенные требования по стандарту МЭК 61643-1. На основе МЭК 61643 создан российский ГОСТ Р 51992.

Оценка значимости защищаемого оборудованияОценка значимости защищаемого оборудования

Необходимость защиты, экономические преимущества устройств защиты и соответствующие устройства защиты должны определяться с учетом факторов риска: соответствующие нормы прописаны в МЭК 62305-2. Критерии проектирования, монтажа и техобслуживания учитываются для трех отдельных групп:

ГруппаЧто включаетГде определяется
ПерваяМеры защиты для минимизации риска ущерба имуществу и вреда здоровью людейМЭК 62305-3
ВтораяМеры защиты для минимизации отказов электрических и электронных системМЭК 62305-4
ТретьяМеры защиты для минимизации риска ущерба имуществу и отказов инженерных сетей (в основном электрические и телекоммуникационные линии)МЭК 62305-5

Оценка риска воздействия на объектОценка риска воздействия на объект

Нормы установки молниезащитных разрядников прописаны в международном стандарте МЭК 61643-12 (принципы выбора и применения). Несколько полезных разделов содержит международный стандарт МЭК 60364 (электроустановки зданий):

  • МЭК 60364-4-443 (защита для обеспечения безопасности). Если установка запитывается от воздушной линии или включает в себя такую линию, должно предусматриваться устройство защиты от атмосферных перенапряжений, если грозовой уровень для рассматриваемого объекта соответствует классу внешних воздействий AQ 1 (более 25 дней с грозами в год).
  • МЭК 60364-4-443-4 (выбор оборудования установки). Этот раздел помогает в выборе уровня защиты для разрядника в зависимости от защищаемых нагрузок. Номинальное остаточное напряжение устройств защиты не должно превышать выдерживаемого импульсного напряжения категории II.

Выбор оборудования по МЭК 6036Выбор оборудования по МЭК 6036

В качестве первой ступени лучше применять УЗИП на базе разрядников без съемного модуля. Вряд ли вам удастся найти варисторное устройство с номинальным током Iimp более 20 кА. Шкаф, в котором установлено УЗИП такого типа, должен быть из несгораемого материала.

Важнейшим параметром, характеризующим УЗИП, является уровень напряжения защиты Up. Он не должен превышать стойкость электрооборудования к импульсному напряжению. Для УЗИП I-го класса Up не превышает 4 кВ. Уровень напряжения защиты Up для устройств II-го класса не должен превышать 2,5 кВ, для III-го класса — 1,5 кВ. Это тот уровень, который должна выдерживать техника.
Ещё несколько важных параметров, которые необходимо знать для выбора УЗИП. Максимальное длительное рабочее напряжение Uc — действующее значение переменного или постоянного тока, которое длительно подаётся на УЗИП. Оно равно номинальному напряжению с учетом возможного завышения напряжения в электросети.

Минимальное требуемое значение Uc для УЗИП в зависимости от системы заземления сетиМинимальное требуемое значение Uc для УЗИП в зависимости от системы заземления сети

Номинальный ток нагрузки IL — максимальный длительный переменный (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке. Этот параметр важен для УЗИП, подключаемых в сеть последовательно с защищаемым оборудованием. УЗИП обычно подключаются параллельно цепи, поэтому данный параметр у них не указывается.

Выбор защитной аппаратуры: чувствительное оборудование и оборудование зданияВыбор защитной аппаратуры: чувствительное оборудование и оборудование зданияВыбор защитной аппаратуры: бытовая техника и электроникаВыбор защитной аппаратуры: бытовая техника и электроникаВыбор защитной аппаратуры: производственное оборудованиеВыбор защитной аппаратуры: производственное оборудованиеВыбор защитной аппаратуры: ответственное оборудованиеВыбор защитной аппаратуры: ответственное оборудование

Сегодня многие крупные потребители электрической энергии с успехом используют на территории России высококачественные элементы УЗИП. Положительные результаты испытаний и эффективность применения УЗИП в России позволяют говорить о том, что их использование в российских условиях выгодно и удобно. Остается подобрать нужную модель устройства и установить ее на объекте.

Защита от молний в частном доме

Громоотвод

Защита от молний в частном доме

Защита от молний в частном доме очень важный пункт в электрической цепи дома. Если в многоквартирном доме этим занимается организация, обслуживающая электрическую сеть, то в частном жилище придется взять ситуацию в свои руки. Молния — природный разряд электричества. Сила молнии такова, что на краткие наносекунды своего существования она сравнивается с энергией ядерной электростанции.

Понятно, что при прямом попадании в электрическую сеть дома провода и приборы не то что перегорят, а просто взорвутся. Именно поэтому к такой защите следует отнестись со всей серьезностью и не скупиться на расходы по установке. Молниезащита бывает внутренней и внешней. Это как бы 2 охранных контура, которые, работая совместно, могут почти на 100 % обезопасить электрооборудование и людей в доме.

 

 

Внешняя защита от молний

В первую очередь это молниеотвод, который устанавливается на самой высокой точке дома, соединенный проводником с системой заземления. Еще до недавнего времени громоотвод соединялся к заземлителем, который одновременно служил и системой заземления в доме. Как выяснилось опытным путем, такой защиты недостаточно для того, чтобы спокойно чувствовать себя в грозу. Чтобы не пугать никого описанием, что бывает в случае, когда молния пробивает заземление (200 тыс. А!), необходимо показать устройство и схему нормально функционирующего молниеотвода.

Молниеприемник, который устанавливается на крыше, бывает 2 видов. Это либо высокий металлический штырь, который вертикально выставляется при помощи деревянных стоек, либо трос, протянутый вдоль всего конька крыши и уложенный на деревянные подпорки.

Есть еще вариант, когда на крышу укладывают металлическую сетку, сваренную из арматур сечением 8–10 мм², с шагом ячеек 2–5 м. В принципе, особенной разницы между ними нет.

Молниеприемник в виде троса, протянутого по коньку крыши

Молниеприемник в виде троса, протянутого по коньку крыши

Тросовые молниеприемники охватывают большую площадь крыши и считаются более безопасными, а сеточные не портят внешнего вида дома. Сечение молниеприемника должно быть не меньше 12 мм², хотя лучше всего арматура с запасом — 16 мм². При установке штыря необходимо помнить, что он должен возвышаться над самой высокой точкой кровли не меньше чем на 20–30 см, то же самое относится и к тросовому приемнику.

Молниеотвод в виде штыря

Молниеотвод в виде штыря

Примечание. Зона, которую защищает громоотвод, примерно равна его высоте. Например, при высоте над землей 6 м он защитит от попадания молнии территорию круга с радиусом 6 м.

Провод, по которому энергия молнии пойдет к заземлителю, лучше брать стальной сечением не меньше 10 мм² или медный провод сечением не меньше 6 мм². Это как раз тот случай, когда кашу маслом не испортить: чем толще будет провод, тем безопаснее. Проводник соединяется с приемником сваркой или при помощи болтового соединения, конец провода обжимается наконечником. Кабель опускается по наружной стене дома, к которой он крепится при помощи пластиковых хомутов. Они, в свою очередь, приделываются к стене при помощи дюбельей. Желательно, чтобы это была глухая стена, противоположная входной двери, без окон. Проводник не должен проходить мимо металлических элементов (лестниц, водопроводных и водосточных труб) ближе чем на 30 см.

Сетка из арматуры равномерно защищает всю крышу

Сетка из арматуры равномерно защищает всю крышу

Теперь отдельно о системе заземлителя. Он не должен быть совместным с заземлителем контура заземления дома. Это отдельное устройство, и характеристики его должны быть такими же, как у заземлителя дома. Его также надо углублять в землю на 3 м и приваривать к токоотводу.

Примечание. При современном строительстве для оштукатуривания дома используют металлическую сетку, которая поддерживает раствор на стене, армируя его. Эта сетка — неплохая защита от наведенных токов, которые часто случаются во время грозы, даже когда молния не ударяет поблизости.

 

 

Внутренняя защита от молний

Ее обеспечивают специальные устройства, которые добавляются в схему домового щитка и ВУ. Суть их в следующем: даже если молния не попадает в дом, во время грозы частенько случаются скачки напряжения, помехи в телевизоре и радио. Это объясняется тем, что электромагнитное поле при ударе молнии может создавать импульсные токи в проводке и устройствах. Разряд необязательно должен ударить именно в дом — это может произойти на расстоянии нескольких сотен метров и даже километров. Если же молния попадает в дом, то в лучшем случае молниеотвод сбросит напряжение в заземлитель, в худшем — разряд со всей силой ударит по электрической сети.

На схеме показаны подключения ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть трехфазная

На схеме показаны подключения ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть трехфазная

Даже когда энергия молнии стечет по молниеотводу, ток, возникающий в проводке, может привести к порче чувствительной аппаратуры (компьютеров, холодильников и телевизоров). Лучше и не представлять, что случится при прямом воздействии. Как раз для защиты от таких ситуаций и существуют специальные устройства — ограничители. Внутри ВРУ можно установить ограничители перенапряжения (ОПН). Эти устройства по внешнему виду напоминают обычные автоматы (ВА), только без рычага отключения. Все, что надо знать про ограничители, — что они устанавливаются между фазой и заземлением или нулевым проводом и заземлением.

На схеме показаны подключения ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть однофазная

На схеме показаны подключения ОПН, которые располагаются между входным автоматом и проводником заземления, сеть однофазная

Ограничители бывают 3 видов и различаются по чувствительности к току перенапряжения.

1. Класс «В» — такие ограничители ставят на входе в щит. Они предназначены для защиты от сверхвысокого напряжения — прямого удара молнии.

2. Класс «С» — устройства устанавливаются по схеме после ограничителей класса «В» и служат защитой от наведенных токов.

3. Класс «D» устанавливают, когда в доме находится особо чувствительная аппаратура.

Применять следует все 3 вида устройств, поскольку у них разный уровень чувствительности, и ставить по схеме один за другим.

Схема подключения ОПН

Схема подключения ОПН

Примечание. Если в доме не установлены ограничители, то во время грозы желательно отключать бытовую технику.

Схема подключения ОПН при однофазной цепи

Схема подключения ОПН при однофазной цепи

Например, при близком ударе молнии сработает ограничитель «В», а при прямом ударе — «С». Именно поэтому нельзя поставить устройство класса «D» и на этом успокоиться, считая, что дом защищен. Ограничители рассчитаны как на однофазные сети, так и на трехфазные. Ниже приведено несколько схем подключения ограничителей.

Применение ОПН различного класса для защиты аппаратуры, находящейся в доме: 1 — шина уравнивания потенциалов; 2 — хомут уравнивания потенциалов; 3 — полоса заземления; 4 — ограничитель перенапряжения, устанавливается между фазовыми проводниками и проводом РЕ; 5 — ограничитель перенапряжения категории «C», устанавливается в распределительных шкафах на вводе; 6 — ограничитель перенапряжения категории «D», устанавливается непосредственно перед каждым электронным потребителем электроэнергии; 7 — ограничитель перенапряжения категории «B», устанавливается в разрез антенного фидера; 8 — ограничитель перенапряжения категории «D»; 9 — ограничитель перенапряжения категории «B» для защиты телефонных линий; 10 — ограничитель перенапряжения категории «B»

Применение ОПН различного класса для защиты аппаратуры, находящейся в доме

1 — шина уравнивания потенциалов; 2 — хомут уравнивания потенциалов; 3 — полоса заземления; 4 — ограничитель перенапряжения, устанавливается между фазовыми проводниками и проводом РЕ; 5 — ограничитель перенапряжения категории «C», устанавливается в распределительных шкафах на вводе; 6 — ограничитель перенапряжения категории «D», устанавливается непосредственно перед каждым электронным потребителем электроэнергии; 7 — ограничитель перенапряжения категории «B», устанавливается в разрез антенного фидера; 8 — ограничитель перенапряжения категории «D»; 9 — ограничитель перенапряжения категории «B» для защиты телефонных линий; 10 — ограничитель перенапряжения категории «B»

 

 

 

 

Что бы еще почитать?

Молниезащита частного дома

Необходимость установки системы молниезащиты для частного дома определяется собственником здания исходя из вероятности поражения объекта молнией и возможного материального ущерба. Национальные нормативные документы не предъявляют требования к обязательному выполнению системы МЗ для индивидуальных жилых домов.

Вероятность удара молнии в объект зависит в первую очередь от продолжительности гроз в районе его расположения.

 

Карта грозовой активности

Увеличить

 

Для дома прямоугольной формы размерами 10х12 м и высотой в коньке 8 м эта зависимость приведена в таблице:








Среднегодовая продолжительность

гроз в часах
Вероятность удара молнии в дом 10х12х8 м*
10-201 удар в 332 года
20-401 удар в 166 лет
40-60 (Москва и обл.)1 удар в 83 года
60-801 удар в 60 лет
80-1001 удар в 47 лет
100 и более1 удар в 39 лет

Комплекс средств молниезащиты зданий включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащитная система) и устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя молниезащитная система). В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства.

Система внешней молниезащиты защищает непосредственно от прямого попадания молнии в объект. Данное воздействие опасно в первую очередь высокой температурой канала молнии, которое может привести к возгоранию горючих конструкций здания.

Более подробно об опасностях, которые несёт грозовой разряд молнии можно узнать в цикле статей «Молниезащита для новичков» профессора Э. М. Базеляна.

Состав и исполнение компонентов внешней системы молниезащиты

Система внешней молниезащиты состоит из трех компонентов: молниеприёмников, воспринимающих прямой удар молнии; заземляющего устройства, обеспечивающего растекание тока в земле, и токоотводов, осуществляющих связь между двумя первыми элементами.

Молниеприёмники

Выбор количества и высоты молниеприёмников должен производиться с помощью расчёта зон защиты. В расчётную зону защиты установленных мачт должен входить весь объём защищаемого объекта.

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

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

Размеры конуса защиты

 

Изображение конуса защиты

 

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода:

1 — граница зоны защиты на уровне hx, 2 — то же на уровне земли

 

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

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

Дом в зоне защиты молниеприемника

 

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

Молниеприёмная сетка может быть использована для кровель с уклоном не более 7°, что не характерно для индивидуального жилого строительства. Кроме того, современная научная общественность не подтверждает эффективность сеток в обеспечении защиты от прямых ударов молнии (подробнее в вебинаре “Вопросы и проблемы нормативной документации”).

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

Токоотводы

Диаметр токоотводов, выполненных из круглого проката должен быть не менее 8 мм. Токоотводы нужно располагать таким образом, чтобы между точкой поражения и землей ток растекался по нескольким параллельным путям, и длина этих путей была минимальна. Рекомендуется прокладывать токоотводы на максимальном отдалении от дверей и окон.

Непосредственный контакт токоотвода требуемого сечения с материалом стен и кровли не может привести к возгораниям, в силу того, что повышение температуры токоотвода под воздействием тока молнии недостаточно даже для начала процесса обугливания дерева, не говоря уже о других малогорючих материалах. Кроме того, тепловое воздействие очень кратковременно.

Заземляющее устройство

В качестве заземляющего устройства во всех возможных случаях необходимо использовать металлические сваи фундамента или соединенную между собой арматуру железобетонных фундаментов здания. Данное решение примененимо при возможности подключения (наличие выпусков арматуры) и при использовании в качестве гидроизоляции битумных и битумно-латексных покрытий. Эпоксидные и другие полимерные покрытия препятствуют электрическому контакту фундамента с землей, и, следовательно, данный фундамент в качестве естественного заземлителя использоваться не может.

Искусственные заземлители следует располагать под асфальтовым покрытием или в редко посещаемых местах на удалении от пешеходных дорог.

Заземляющее устройство, к которому подключен стержневой молниеприёмник, должно иметь следующую минимальную конструкцию:

— три и более вертикальных электрода длиной не менее 3 метров, объединённых горизонтальным электродом, при расстоянии между вертикальными электродами не менее 5 метров.

Заземляющие электроды должны располагаться за пределами защищаемого объекта и быть как можно более распределёнными. Предпочтительная глубина залегания электродов не менее 0,5 м, расстояние от стен объекта – 1 метр.

Размеры заземлителей должны соответствовать требованиям коррозионной и механической стойкости. В нормативных документах (ГОСТ Р 50571.5.54-2011) приведены минимальные размеры электродов в зависимости от материала, из которого они изготовлены.

Примечания


Вероятное число ударов

 

Безопасность на крыше: защита вашего дома от молнии

Американские школьники давно узнали историю отца-основателя Бена Франклина, который привязал ключ к воздушному змею во время грозы и тем самым открыл для себя электричество. Но это было не единственное нововведение Франклина, связанное с молнией. Франклин видел возможности в свирепой мощи молнии, но он также хорошо осознавал ее разрушительный потенциал. Это осознание привело Франклина к разработке громоотвода. Идея домашнего громоотвода лежит в основе всех современных систем молниезащиты.

Что такое система молниезащиты? Есть много распространенных заблуждений, включая идею о том, что громоотводы притягивают молнии. Система молниезащиты не притягивает молнии и не снижает мощность шторма, а также не действует как сетевой фильтр для всего дома, защищая хрупкую электронику. Вместо этого он защищает ваш дом от пожара или повреждения конструкции в случае удара молнии. Система состоит из трех основных компонентов: молниеотводов (также называемых молниеотводами), токопроводящих кабелей и заземляющих стержней.Стержни бывают разных размеров и форм. Разряд молнии передается по токопроводящим кабелям от громоотвода к заземляющим стержням, которые проложены глубоко вокруг дома. Есть ли в вашем доме эффективная система молниезащиты? Если нет, его можно переоборудовать в свой дом. Если вам нужна новая крыша, систему можно установить во время монтажа кровли.

Дома могут быть сильно повреждены или даже разрушены прямым ударом молнии. Система молниезащиты не защитит ваш дом от удара молнии, но правильно установленная система вместо этого обеспечит безопасный путь от места удара молнии (которое часто находится на крыше) до земли.Это минимизирует ущерб, который может понести ваш дом. Без правильно установленной системы молниезащиты импульсное перенапряжение будет уносить любой канал, который найдет. Сюда могут входить водопроводные трубы, газовые трубы и системы электропроводки (включая кабельные или телефонные линии).

Прямое попадание может вызвать серьезный пожар в доме, поскольку сила тока распространяется вблизи незащищенного дерева, гипсокартона и других предметов домашнего обихода. По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты, 22 600 домашних пожаров в год вызваны ударами молнии.Кроме того, скачок напряжения, вызванный ударом молнии, может повредить электрическую проводку вместе с любыми электронными устройствами, подключенными к сети при ударе. Иногда возникает боковая вспышка. Это когда мощность прыгает по воздуху в попытке найти более заземленный канал. Люди могут получить травмы, если в доме произойдет боковая вспышка. Молния ищет хорошо заземленные каналы, а система молниезащиты обеспечивает хорошо заземленный канал и путь, который защитит ваш дом и его жителей.

Рассматривая стоимость системы молниезащиты, самое главное — подумать о том, как система будет работать для защиты вашего дома. Важно отметить, что устройства защиты от перенапряжения, купленные в вашем местном крупном магазине, не обеспечивают такой же защиты. Устройства защиты от перенапряжения защищают электронику от скачков напряжения, которые вызывают скачки напряжения, подаваемого на эти устройства. Купленный в магазине сетевой фильтр не сможет защитить вашу электронику от прямого удара молнии.Lightning часто имеет силу удара в 100 000 ампер и более. Ампер — это обычно используемая единица измерения электрической мощности. Дома обычно подключены только к электросети от 100 до 200 ампер. Это не означает, что сетевые фильтры не должны быть частью вашего плана защиты от молний, ​​но они не могут справиться с этой задачей в одиночку.

Закон

Ома указывает, почему никакая система молнии никогда не может обеспечить 100% защиту: другие конструкции в доме обеспечивают пути для молнии для рассеивания энергии.Ваша система молниезащиты защищает ваш дом от удара молнии и обеспечивает до 99% рассеивания. Защита ваших вещей от остального 1% — вот где нужны сетевые фильтры; они могут помочь справиться с небольшими скачками напряжения, вызванными ударами молнии. Однако лучшая защита для защиты электроники — это отключать их от сети во время грозы.

Еще один способ защиты вашего дома от ударов молнии — это использование устройств, которые, как утверждается, обеспечивают устранение или рассеивание молний.Это не работает. Эти устройства утверждают, что используют коронный разряд для истощения его силы до того, как разряд молнии разрядится, и для создания области разряда вокруг защищаемой конструкции, которая препятствует попаданию молнии в дом. Эти утверждения не подтверждаются наукой. Молния, разряженная во время грозы земля-облако, исходит на много миль над уровнем земли, и никакое наземное устройство не может повлиять на процесс. Точно так же никакой стержень на вашей крыше не может создать защитную зону, препятствующую удару молнии.Только система молниезащиты обеспечивает защиту от удара молнии.

Дополнительная литература

Молниезащита и вы

Когда гремит гром, иди в дом!

Советы по защите от молний

Защита от грозы

Персональные советы по безопасности при молнии

Грозы и молнии

Как оставаться в безопасности при ударах грома и молнии

Четыре способа защитить свой дом от молнии

Три вещи, которые могут защитить вас и ваш дом от молнии

Снижение урона от молнии по домам

Защитите свой дом от молнии

Как предотвратить урон от молнии

Суровая погода 101: Основы молний

Как производится молния?

Что вызывает молнию и гром?

Как формируется молния

Советы по уходу за кровлей, чтобы ваша крыша прослужила как можно дольше

Семь простых способов сохранить здоровую крышу

Подготовка к шторму

Советы по подготовке дома к большой буре

.

Молниезащита и заземление в частном доме

Современный дом просто набит разнообразной техникой, а частный дом тем более. Системы жизнеобеспечения загородных домов, коттеджей и коттеджей временами полностью зависят от электроэнергии. Поэтому даже несведущему в вопросах электрики человеку ясно, что здесь нужны особые меры безопасности.

Заземление в частном доме — одна из важнейших мер защиты человека от поражения электрическим током.Если пренебречь мерами элементарной безопасности, сэкономив на качественном заземлении, в частном доме рано или поздно может возникнуть ситуация, когда кто-то прикоснется к корпусу холодильника и получит удар током. Это происходит при повреждении изоляции. Однако нередко причиной выхода из строя дорогостоящего оборудования или возгорания жилых домов может стать удар молнии.

Молниезащита зданий, как и заземление в частном доме, является непременным элементом электробезопасности.В пользу необходимости молниезащиты тоже есть цифры: в год на Земле бывает около 20 миллионов гроз, а это около 50 гроз в сутки.

Общее заземление в частном доме является частью его молниезащиты. Другими компонентами системы являются молниеотводы и проводники, отводящие ток. Разряд молнии, попадая в молниеотвод через проводник, уходит в землю — таков общий принцип внешней защиты от молнии.Также есть внутренняя защита — SPD. Ток молнии при воздействии на объект может вызвать резистивную или индуктивную связь, что приведет к перенапряжению в сети. Именно от этого перенапряжения УЗИП защищает структуру. В зависимости от характера удара молнии — прямого или косвенного — существует несколько классов подобных устройств, которые надежно защищают дом и его жителей от воздействия перенапряжения. Но вернемся к внешней молниезащите.

Принято выделять два его типа — пассивный и активный.Пассивный, образно говоря, ждет удара молнии и просто сбрасывает разряд в землю. Активная молниезащита берет на себя инициативу — перехватывает разряд и «детоксифицирует» его, а также отводит на землю. Активная система молниезащиты еще называется системой с упреждающей потоковой эмиссией. Разница между пассивной и активной защитой заключается в самих элементах приема молнии. Пассивный использует стержни, сетку или трос, натянутый между двумя опорами.Это наиболее распространенный и традиционный способ защиты от молнии в частных домах. Кроме того, это относительно недорого. В системе активной молниезащиты используется молниеприемная головка — ионизатор, который реагирует на увеличение напряженности электрического поля. Во время грозы между землей и небом образуется магнитное поле, благодаря которому работает этот ионизатор.

Преимущества активной молниезащиты зданий следующие:

  • Большая, по сравнению с пассивной, зона защиты — это позволяет организовать молниезащиту целой группы зданий;
  • Прочность конструкции позволяет выдерживать многократные разряды
  • Надежная работа в любых, даже экстремальных погодных явлениях
  • Полная автономность работы
  • Простота установки и дальнейшего обслуживания
  • Безопасный грозозащитный антенный мачта
  • Эстетичный внешний вид.

Безопасность проживающих в доме людей может быть обеспечена только при условии, что заземление в частном доме выполнено в сочетании с молниезащитой, активной или пассивной.

p >>

.

Система защиты здания — Руководство по устройству электроустановок

Задача системы защиты здания — защитить его от прямых ударов молнии.

Система состоит из:

  • Устройство захвата: система молниезащиты;
  • токоотводы, предназначенные для отвода тока молнии на землю;
  • соединенных вместе заземляющих проводов типа «гусиная лапка»;
  • перемычек между всеми металлическими каркасами (уравнивание потенциалов) и заземляющими проводами.

Когда ток молнии течет по проводнику, если между ним и заземленными поблизости каркасами возникают разности потенциалов, последние могут вызвать разрушительные пробои.

3 типа системы молниезащиты

Применяются три типа защиты зданий:

Громоотвод (простой стержневой или с системой срабатывания)

Громоотвод представляет собой металлический наконечник захвата, расположенный наверху здания.Он заземлен одним или несколькими проводниками (часто медными полосками) (см. Рис. J12).

Рис. J12 — Молниеотвод (простой стержень или с системой срабатывания)

Громоотвод с натянутыми проводами

Эти провода натянуты над защищаемой конструкцией. Они используются для защиты специальных сооружений: ракетных стартовых площадок, военного назначения и защиты высоковольтных воздушных линий (см. рис. J13).

Фиг.J13 — Натянутые провода

Громоотвод с решетчатой ​​клеткой (клетка Фарадея)

Эта защита предполагает размещение множества токоотводов / лент симметрично по всему зданию. (см. Рис. J14).

Этот тип системы молниезащиты используется в зданиях с высокой степенью защиты, в которых находятся очень чувствительные объекты, например, компьютерные залы.

Рис. J14 — Сетчатая клетка (клетка Фарадея)

Последствия защиты здания для оборудования электроустановки

50% тока молнии, отводимого системой защиты здания, поднимается обратно в сети заземления электроустановки (см. Рис. J15): рост потенциала рам очень часто превышает способность выдерживать изоляцию проводов в различных сетях (низковольтные, телекоммуникационные, видеокабели и т. Д.).

Кроме того, протекание тока через токоотводы создает наведенные перенапряжения в электроустановке.

Как следствие, система защиты здания не защищает электрическую установку: поэтому необходимо предусмотреть систему защиты электрической установки.

Рис. J15 — Постоянный обратный ток молнии

.

Cat5 Молниезащита? | IP Cam Talk