«ЩИТ» ОТ МОЛНИИ — КАК СДЕЛАТЬ?

Дорогая редакция! Я являюсь вашим давним подписчиком, многое использовал из практических публикаций для дома и каждый раз с нетерпением ожидаю очередной журнал: что-то там опять найдётся полезного для самодельщиков?

В февральском номере меня заинтересовала статья о защите загородных строений от молний. Хотелось бы в продолжении темы прочитать дополнительные рекомендации по устройству системы громоотвода при индивидуальном строительстве.

В. СМИРНОВ, г. Екатеринбург

Молниезащита (грозозащита) дома и хозяйственных построек, особенно в сельской местности, является очень желательной в первую очередь для строений с легковозгораемой кровлей (рубероид, пластик и т.п.). Молния чаще всего поражает коньки крыш, дымовые трубы, слуховые окна, края фронтонов (от конька до нижнего ската крыши). Учитывая это, следует позаботиться об устройстве хотя бы простейшей системы молниезащиты. В случае необходимости можно обратиться за консультацией и помощью в местные (районные) отделения добровольного пожарного общества.

Система молниезащиты, как правило, состоит из трёх основных элементов: молниеприёмника, токоотвода, заземлителя. Для их устройства требуется медная или стальная проволока (катанка) сечением не менее 8 мм, а также стальные стержни разных профилей, уголок, полоска, труба нужного сечения (см. рис. 5, г — е). Стальные материалы желательно применять оцинкованные; неоцинкованные следует окрасить водостойкой краской, лаком или битумом.

Рассмотрим несколько вариантов молниезащиты.

Дом с неметаллической кровлей

Для него требуется стержневой молниеприёмник (рис. 2). Опору под него делают из жерди или бруса толщиной 100 — 120 мм и крепят к стропилам крыши на середине конька. Если длина дома не более 15 м, а высота от земли до конька 7 м, молниеприёмник достаточно поднять над коньком на 5 м. Если от верхней части молниеприёмника 1 провести линию под углом 45° к земле, то всё, что находится внутри этого конуса, надёжно защищается от молнии.

Молниеприёмником и токоотводом одновременно может служить стальная проволока диаметром 8 мм и более. На одном конце её устраивают петлю (см. рис.5, а — б), поднимают над вершиной стержня (не менее чем на 150 — 200 мм), крепят к токоотводу (рис. 2), который пропускают по кровле и стене, затем зарывают в канаву глубиной не менее 1 м. Заземлителями в этом случае могут служить стальные уголки или профилированная сталь, трубы и толстые стальные полосы с площадью сечения не менее 50 мм².

Если кровля черепичная или из асбестоцементных плит, молниеприёмник и токоотводы крепят вплотную к ней, затем ведут по стенам к заземлителю.

Молниеприёмники и токоотводы не должны соприкасаться с кровлей из дерева, толя, рубероида. Расстояние между ними и кровлей — не менее 150 мм. Проволоку следует фиксировать на прикреплённых к обрешётке стальных или деревянных штырях из ошкуренной жерди или обструганного деревянного бруска (лучше треугольной формы), два-три раза окрашенных масляной краской. На них укладывают молниеприёмник или токоотвод, подложив в качестве изолятора куски резинового шланга. Неоцинкованные части следует окрасить водостойкими красками, лаками или битумом. Стальные тросы для токоотводов нежелательны из-за их быстрой коррозии.

По периметру печной трубы надо устроить петлю и присоединить её к молниеприёмнику, идущему по коньку. Вместо петли можно установить над трубой стержень высотой 200 — 500 мм и тоже присоединить его к молниеприёмнику.

Дом с металлической кровлей

В этом случае простейшую молниезащиту выполняют из проволоки диаметром не менее 8 мм. Сначала её укладывают по коньку крыши, к слуховому окну и к пристройке (рис. 1). Она играет роль молниеприёмника. На противоположных углах дома и конце пристройки провод прокладывают по стенам, образуя токоотводы к заземлителям.

Иногда роют канаву глубиной 0,8 — 1 м и по дну её прокладывают проволоку, которая служит заземлителем. Токоотвод может быть из более тонкого провода, но в этом случае его надо прочно прикрепить к молниеприёмнику и заземлителю.

Для разделения тока молнии на части несколько токоотводов соединяют параллельно, их площади сечения могут колебаться от 25 до 35 мм². Сечение всех частей громоотвода должно быть таким, чтобы под действием тока молнии они не расплавлялись и сильно не нагревались.

Токоотводы от молниеприёмника рекомендуется прокладывать кратчайшим путём, без образования на пути петель или острых углов. К несущей конструкции (деревянные стены, столбы, незагорающиеся кровли) их крепят через каждые 1 — 2 м при условии, что они не будут нагреваться при проходе по ним тока молнии. Токоотводы лучше подвешивать на изоляторах или кусках резинового шланга (можно на полосовой резине, свёрнутой трубкой).

Если на расстоянии 4 — 5 м от дома растёт дерево в 2 — 2,5 раза выше дома (считая от конька до земли), молниеотвод из стальной проволоки (рис. 3) можно проложить по нему на высоту 14 — 18 м.

Одним молниеотводом можно защищать и второй, стоящий рядом дом, если он находится на расстоянии не менее 4 — 5 м от дерева. В той его части, которая находится ближе к дереву, от конька по стене прокладывают стальную проволоку диаметром 8 — 10 мм и присоединяют её под землёй к заземлителю. Проволока предохраняет второй дом от загорания при «перескакивании» молнии.

Если вблизи дома нет высокого дерева, а на крыше нельзя установить молниеприёмник, молниеотвод можно оборудовать на мачте, используя для неё бревно или жердь высотой 9 — 13 м. Мачта состоит из двух частей — нижней, длиной 6 — 8 м, толщиной 160 — 180 мм, и верхней такой же длины, толщиной 100 — 120 мм. Их стыкуют на длину 1,5 м, скрепляют между собой двумя-тремя хомутами и нижнюю заглубляют в землю на 2 м.

Лучше же закапывать железобетонные столбы-пасынки и к ним крепить деревянные жерди. Проволоку вдоль мачты прокладывают с помощью проволочных скоб с креплением через 1 м.

Дом с металлической кровлей, радиоантенной и телефонной линией

Молния может ударить в радиоантенну, кровлю или телефонные провода. Удар в стальную кровлю не опасен, если она надёжно заземлена (рис. 4). Для заземления по всем углам кровли крепят токоотводы (см. рис.5, з) и соединяют их с заземлителями. Металлические воронки водосточных труб надёжно соединяют проволокой с кровлей, а концы труб — с землёй. Заземление кровли — не реже чем через 10 — 15 м по периметру здания.

Дымовую трубу защищают металлическим колпаком, подключённым к стальной кровле. Если нет колпака, по периметру верхнего края трубы кладут 8-миллиметровую проволоку и крепят её к кровле.

Токоотводы

Они могут быть из стали любой марки, одно- или многопроволочными. Для пропуска всего тока молнии площадь их сечения должна быть не менее 50 мм². Если токоотвод разветвляется, площадь сечения его ветвей может быть 25 — 35 мм².

С молниеприёмниками и заземлителями, а также между собой токоотводы соединяются по-разному. Наиболее прочное и надёжное соединение — сварка односторонним или двухсторонним швом длиной не менее 100 мм (рис.5, ж). Возможно также бандажное соединение (рис.5, з) проволокой диаметром 2 — 3 мм на длину 150 — 200 мм. Концы можно плотно закрутить на длину 200 мм или применить специальные зажимы (рис.5, и) длиной 80 — 100 мм и закрепить их двумя болтами.

К заземлителям и молниеприёмникам токоотвод можно крепить с помощью сварки (рис.5, к), а также двух болтов или трёх заклёпок (рис.5, л). При болтовых соединениях конец токоотвода накладывают на заземлитель на длину 120 мм, а при заклёпочных — 150 мм. Соединяемые концы оцинкованной проволоки следует освободить от грязи и пыли, а неоцинкованной — обязательно зачистить для обеспечения хорошего контакта.

В местах крепления токоотвода к стальной кровле краску удаляют, один конец токоотвода загибают крюком или петлёй, ставят с двух сторон шайбы и крепко затягивают болтом.

Места соединения (кроме сварки) обёртывают в несколько слоёв изоляционной лентой, затем плотной тканью, которую обвязывают ниткой и закрашивают. Для лучшего контакта концы можно спаять.

Молниеприёмники

Их делают из стальной проволоки такого же диаметра, что и токоотвод, или же из стальной трубы диаметром 20 — 25 мм с толщиной стенок не менее 2,5 мм, верхний конец которой сплющивают или заваривают на конус. В верхнюю часть такой трубы иногда вставляют выточенную в виде иглы заглушку и приваривают её. Трубу можно заменить уголком, полосовой или профильной сталью с площадью сечения не менее 50 мм². Высота молниеприёмника не должна превышать 2 м. Крепят его к дереву или шесту двумя скобами, чтобы не сорвал ветер.

Если молниеприёмник делают из стальной проволоки диаметром 10 мм, сначала из неё сгибают петлю и плотно обвязывают конец проволокой, устраивая бандаж (см. рис.5, б). Длина конца молниеприёмника колеблется от 200 до 400 мм.

Заземлители могут быть из стальной проволоки диаметром не менее 8 мм, стальных труб диаметром от 40 до 60 мм (больший диаметр лучше), стальных полос толщиной от 4 мм и различной профильной стали с площадью сечения 50 мм² и более. Хорошие заземлители получаются из оцинкованных материалов.

Заземляя молниеотводы, следует помнить: чем меньше величина сопротивления заземления, тем лучше. Сила сопротивления материала электрическому току, проходящему через него, определяется законом Ома. Там, где во время грозы будут находиться люди, величина сопротивления заземления молниеотводов не должна превышать 10 Ом. Если вблизи молниезащитного устройства пребывание людей или животных исключается, величина сопротивления заземления может быть в пределах 40 Ом.

Для безопасности заземлители следует располагать на расстоянии не менее 5 м от проезжей части дорог, тротуаров, газонов, детских площадок и т. д. Токоотводящие спуски удаляют от входа в дом или в другие постройки и от фундаментов защищаемого здания на 0,5 — 0,8 м.

Молниеотводы обычно заземляют с помощью стержней из профильной стали или труб. Два или три таких стержня длиной 2,5 — 3 м забивают вертикально на расстоянии 3 м (и больше) друг от друга. Затем их объединяют стальной полосой сечением не менее 50 мм² или прутком диаметром не менее 8 мм, которые скрепляют со стержнями сваркой, болтами или заклёпками.

Чем влажнее грунт, тем выше токопроводимость, и наоборот. Летом, как известно, верхний слой земли сильно высыхает, сопротивление заземлителей повышается. Поэтому полосы следует закладывать на глубину не менее 0,8 м, а стержни забивать так, чтобы их верхний конец находился на расстоянии 0,8 м от поверхности (см. рис.5).

Сопротивление разных электродов в одинаковых грунтах неодинаковое. Если вертикальный заземлитель длиной 2,5 — 3 м забить в глину или в чернозём, его сопротивление составит приблизительно 30 Ом, а сопротивление горизонтальной полосы длиной 5 м, уложенной на глубину 0,8 м, уменьшится до 25 Ом.

Уход за молниеотводами

Ежегодно весной осматривают все места крепления отдельных точек молниеотводов к несущим конструкциям. Поражённые коррозией молниеприёмники и токоотводы, а также заземляющие устройства, если площади их поперечного сечения уменьшились на 30%, заменяют новыми.

Через три года тщательно осматривают исправность всех соединений между токоотводом и молниеприёмником и прочность крепления молниеприёмника к молниеотводу или дереву.

Через пять лет вскрывают заземляющие электроды, шины и проверяют глубину коррозии и прочность мест их соединений.

Расстояние между точками крепления токоотвода по горизонтали — 1 м, по вертикали — 1,5 — 2 м. При осмотре восстанавливают окраску молниеприёмника и токоотвода, но не заземлителей.

Правильное устройство и своевременный уход за молниеотводами обеспечивают защиту дома и других построек от поражения молнией.

В. ШМАТОВ