Громовідвід своїми руками: матеріали, розрахунок і монтаж

Блискавковідвід є захисний пристрій, в якому система провідників відводить електричний розряд в землю. Блискавкозахист – найважливіший елемент забезпечення безпеки мешканців та майна, що знаходяться в будівлі. При бажанні і наявності певних знань, цілком реально спорудити громовідвід своїми руками.

Принцип дії і пристрій

Система захисту від блискавки складається з трьох компонентів:

  • молниеприемник;
  • токоотвод;
  • заземлитель.

Схема пристрою представлена ??на малюнку нижче.

Функція прийому розряду блискавки покладається на молниеприемник. За струмовідводів електрика надходить в заземлювальний контур, який передає розряд в грунт.

Блискавкоприймач

Існує три різновиди молниеприемников:

  • стрижневий;
  • штирьовий;
  • сітчастий.

Також в якості приймача може виступати сам дах.

Стрижневою приймач являє собою металевий штир, встановлений на станині (на покрівлі, поруч з будівлею, на високому дереві). За допомогою струмовідводу (провідника) штир з’єднується з заземлительного контуром. Для виготовлення громовідводів застосовують мідь, алюміній чи сталь. Причому перша-оптимальний варіант з точки зору якості захисту, а найдешевші приймачі виробляються зі сталі.

Перетин молниеприемника стрижневого типу повинна становити не менше 35 кв. мм, якщо мова йде про міді, і 70 кв. мм – для сталевих пристроїв. Довжина штиря коливається від 50 до 200 см.

Стрижневі приймачі зазвичай виглядають естетично, проте площа їх покриття не дуже велика. Для розрахунку покривається території від найвищої точки штиря прокреслюють уявну лінію до рівня землі під кутом 45 градусів. Захищеним є весь простір, що виявилося в трикутнику по периметру. З огляду на маленькій зони дії, стрижневі громовідводи використовують для захисту невеликих будинків, банних будівель, гаражів і т.п.

Зверніть увагу! Блискавкозахист можна як зробити своїми руками, так і придбати готову.

Сіткові молніепріемнікі виконуються у вигляді металевих сіток і являють собою арматурний каркас з осередками розміром від 3 до 12 м. Товщина арматури – в середньому 6 мм. Сітку розміщують на певній висоті над матеріалом покрівлі, залишаючи зазор не менше 15 см. Найбільш підходящі об’єкти для застосування сіткових систем – великі покрівлі (багатоквартирні будинки, торговельні центри, промислові та складські будівлі і т.п.).

Тросовий приймач розташовується на двох або чотирьох щоглах, пов’язаних один з одним дротом зі сталі або алюмінію. Трос простягають по гребеню даху, використовуючи дерев’яні бруски, які виступають в якості опор. Найменший рекомендований діаметр троса – 5 мм.

У порівнянні зі стрижневими описувані пристрої покривають набагато більшу площу. З точки зору ефективності тросові системи краще, ніж стрижневі або сіткові приймачі справляються із завданням захисту від блискавки. Особливо поширені такі системи на шиферних покрівлях.

Іноді в якості блискавкоприймача використовують саму дах. Це можливо, коли покрівля виготовлена ??з профнастилу, металевої черепиці та будь-яких інших матеріалів, в основі яких є метал. Існують вимоги, які дискваліфікують конструкційний матеріал покрівлі, якщо його товщина менше 4 мм (інакше можливе його марнування блискавкою). Також не допускаються будь-які горючі матеріали, здатні легко спалахнути.

струмовідвід

Для виготовлення провідників застосовують шестімілліметровой мідну, сталеву або алюмінієвий дріт. З’єднання з іншими елементами системи – молніепріемніком і заземлительного контуром – виконують за допомогою болтів або зварних швів. Струмовідвід потребує якісного ізолювання від навколишнього середовища (підійдуть кабель-канали). Ще одна вимога – вибір для струмовідводу найкоротшого шляху від блискавкоприймача до заземлительного пристрою.

заземлювач

Заземлювальний контур розташовують неподалік від будівлі. При цьому вибирають місце, що знаходиться поза прогулянкової території і ближче до якого-небудь огорожі. Електричний заряд, що надходить до заземлительного контуру через токоотвод, через металеві стрижні відводиться в грунт. Стрижні вкопують у землю на глибину приблизно 80-100 см. Їх розміщують таким чином, щоб вони при з’єднанні формували трикутник.

підготовчі заходи

Перед тим як зробити громовідвід необхідно провести підготовку. Причому за важливістю цей етап нічим не відрізняється від власне процесу установки блискавкозахисною системи. Знадобиться провести розрахунки відповідно до формули, підібрати матеріали і знайти правильне місце для установки блискавкозахисту.

Формула розрахунку

Блискавкозахист – досить складна і відповідальна в силу виконуваних завдань система. При її плануванні необхідні точні розрахунки і оцінка потенційних ризиків. У той же час необхідність в надмірно складних математичних обчисленнях немає. Потрібно лише визначити зону дії системи, виходячи з формул. Для стрижневого блискавковідводу існують коефіцієнти, які застосовуються для розрахунку потрібної висоти пристрою. Використовується така формула:

Вона підходить для громовідводів висотою до півтора метрів, що цілком достатньо для забезпечення захисту приватного будинку від ударів блискавки.

Матеріал для громовідводу

Для створення захисної системи знадобляться конструкційні матеріали. Доведеться зробити вибір зі сталі, міді або алюмінію. При цьому площа необхідного поперечного перерізу буде відрізнятися, що продиктовано різними опором кожного виду з перерахованих металів. Щоб пояснити сказане більш наочно, внизу наведена таблиця, в якій вказані мінімальні вимоги до компонентів блискавкозахисту, виходячи з виду металу:

матеріал Блискавкоприймач струмовідвід заземлювач
Площа перетину, мм Діаметр, мм Площа перетину, мм Діаметр, мм Площа перетину, мм Діаметр, мм
мідь 35 7 16 5 50 8
сталь 50 8 50 8 100 11,5
алюміній 70 9,5 25 6 Не застосовується

Виходячи з даних, представлених в таблиці, оптимальний вибір матеріалу – мідь. Однак найбільш дешевим варіантом громовідводу, виготовленого своїми руками, є сталь.

Струмовідвід відрізняється меншим перетином в порівнянні з іншими компонентами захисної системи. Рекомендується поступово збільшувати його товщину від приймача до заземлительного контуру.

Порада! При створенні блискавкозахисту бажано застосовувати один і той же вид металу для всіх елементів конструкції.

Для виготовлення блискавкозахисту необхідні такі матеріали та інструменти:

  1. Блискавкоприймач. У випадку зі стрижневою системою знадобиться металевий загострений штир. Також підійде ТВ-щогла або антена для прийому радіосигналів. У продажу є готові приймачі, наприклад, GALMAR або SCHIRTEC.
  2. Металевий дріт потрібного перетину.
  3. Пристрої для заземлення (металеві штирі, труби або стрічка).
  4. Пластикові фіксатори, скоби, болти.
  5. Інструменти для виконання роботи (зварювальний апарат, електродриль, молоток, лопата).

Місце встановлення

Громовідвід слід розташовувати на найбільш високій точці з наявних на ділянці. При цьому потрібно пам’ятати про захисну конусоподібну зону. Громовідвід повинен знаходитися в такому місці, щоб будівля повністю було покрито захистом. Виходить, що, чим більше віддалений громовідвід від будинку, тим вище він повинен бути.

З фінансових міркувань краще розмістити молниеприемник на покрівлі будинку. В цьому випадку не знадобиться спорудження високої опори, яка до того ж навряд чи буде естетично привабливою.

Порада! Не рекомендується установка громовідводу в центральній частині даху. Краще поставити приймач з краю покрівлі і зафіксувати його до стіни. При такому підході зменшується ризик потрапляння блискавки в будь-яку частину покрівлі.

Окреме питання – правильне розміщення заземлительного пристрою. При ударі блискавки високопотужний розряд проходить в землю і в цей момент поруч з заземлювачем не повинні перебувати живі істоти. Тому розроблені вимоги до мінімальних відстаней від заземлення до стіни будинку – 1 м і до пішохідних доріжок – 5 м. Заземляющее пристрій повинен бути встановлений в такому місці, де немає ймовірності знаходження людей. До того ж, навколо заземлювача слід встановити огорожу і поставити поруч застережливий знак.

Зверніть увагу! Ефективна робота заземлення можлива тільки у вологому грунті. Це потрібно враховувати при виборі місця для заземлительного контуру. Якщо постійно мокра ділянка відсутня, слід задуматися про штучного зрошення.

Установка тросового блискавковідводу

Перш за все потрібно протягнути дріт по коника покрівлі. Вона буде виступати в якості приймача для блискавки. Якщо дах виготовлена ??з пожежонебезпечних матеріалів (деревина, пластикова черепиця і т.п.), дріт слід розташувати на висоті не менше 15 сантиметрів від матеріалу. При цьому підтримуючу для неї функцію виконуватимуть пластикові фіксатори. Кінці дроту закріплюють на металевих щоглах (їх називають горизонтальними приймачами).

Струмовідвід фіксують до приймача за допомогою зварювального апарату болтовими з’єднаннями або заклепками. На суміжні ділянки наносять ізоляцію. На покрівлі токоотвод закріплюють скобами, а на стінах – пластиковими фіксаторами. Провідник краще розмістити в кабельному каналі, щоб уникнути згубного впливу на нього вологості.

Заземлення створюють так:

  1. Копають траншею глибиною від 80 см.
  2. Забивають в дно ями металеві штирі.
  3. З’єднують їх сталевою трубою або стрічкою. Для цього використовують зварювальний апарат.
  4. Відводять стрічку до ділянки з’єднання з токоотводом.
  5. Зістиковують токоотвод з заземлювачем.

Установка стрижневого блискавковідводу

Для монтажу стрижневий системи знадобиться висока станина. Її функції зможе виконувати, наприклад, щогла ТВ-антени. Приймач фіксують до неї звареним або болтовим з’єднанням.

Установка токоотвода і заземлювача здійснюється так само, як описано вище, коли йшлося про тросової блискавкозахисту. Після завершення установки слід протестувати опір системи. Максимально допустимий показник – 10 Ом.

Дерево як громовідвід

Для створення громовідводу своїми руками підійде звичайне дерево. При цьому його висота повинна перевищувати рівень даху будівлі приблизно в 2,5 рази. Відстань до будинку не повинно бути менше 3 м.

Один кінець п’ятиміліметровий дроту приварюють до заземлювального пристрою і закопують з’єднання в землю. Що залишився кінець буде приймачем. Його підводять до верхівки дерева.

Догляд за конструкцією

Металеві пристрої чутливі до негативних впливів навколишнього середовища. Щоб уникнути розвитку корозійних процесів і зберегти робочі властивості металів, необхідно регулярно проводити огляди системи захисту від блискавки.

З настання весни – перед початком грозового сезону – необхідно провести візуальне дослідження всіх компонентів системи. В процесі експлуатації метал буває настільки пошкоджений, що не обійтися без заміни деталей.

Особливу увагу слід приділяти контактам. Неякісний контакт призводить до розмикання системи і займання. Якщо потрібно, їх прочищають від окису.

Підземну частину блискавкозахисту також потрібно перевіряти. Однак з огляду на трудомісткості процесу, дозволяється робити це не щороку, а один раз в трирічний період.

Блискавкозахист – настільки важливий елемент забезпечення безпеки мешканців та будівлі, що братися за її створення варто тільки при повній впевненості в своїх знаннях і досвіді. Якщо цього почуття недостатньо, краще доручити виконання роботи професіоналам.