Молнии бывают внутриоблачными (разряды возникают между облаками) и наземными (между облаками и землей). Наземные молнии представляют опасность для людей и окружающей инфраструктуры: зданий и сооружений, линий электропередач, газо- и нефтепроводов, транспортной системы. Молнии могут вызвать пожары, выход из строя элементов энергосистемы, бытовых приборов и систем связи. Поэтому от них необходимо защищаться.
Защита от молний (молниезащита) в электротехнике выполняется комплексно и разделяется на два вида:
- внешняя, перехватывающая разряд молнии и отводящая в землю его энергию;
- внутренняя, защищающая непосредственно электрические сети и потребителей от перенапряжений, вызванных не только прямым попаданием молнии в линии электропередач, но и поблизости от них.
Для внешней молниезащиты используются молниеотводы, соединенные с заземляющим устройством. Молниеотводы размещаются выше расположенных поблизости зданий, что гарантирует попадание молнии только в них.
На подстанциях и линиях электропередач для внутренней защиты от действия молний применяются:
- трубчатые и вентильные разрядники;
- ограничители перенапряжений (ОПН);
- длинно-искровые разрядники (РДИП).
В бытовых сетях перенапряжения возникают не только при непосредственном контакте молнии с токопроводами. При попадании молнии в молниеотвод потенциал земли около него повышается. Это вызывает перенапряжение на электрооборудовании через контур заземления, а также за счет наводок на кабельные линии.
Защита от перенапряжений в доме
Для защиты бытовых сетей от перенапряжений применяются УЗИП (устройства защиты от импульсных перенапряжений). Принцип их действия основан на свойствах варистора (полупроводникового резистора) резко уменьшать свое сопротивление при превышении напряжения на нем порогового значения.
По конструктивному исполнению УЗИП делятся на одно-, двух-, трех- и четырехполюсные. Двухполюсные и четырехполюсные дополнительно защищают и нулевые рабочие проводники.
УЗИП по назначению делятся на классы:
- класс I (В) — для защиты от прямых ударов молний. Устанавливаются в распределительных устройствах на вводе в здание.
- класс II(С) – используются как вторая ступень защиты при ударах молний и как защита от коммутационных помех. Устанавливаются в распределительных щитках здания.
- класс III (D) – сглаживают остаточные броски напряжения. Устанавливаются непосредственно у потребителя.
Специальными моделями УЗИП защищаются телевизионные, компьютерные сети и системы связи.
Как выполнить защиту от импульсных перенапряжений?
Защита от импульсных перенапряжений выполняется комплексно. Выполняется система уравнивания потенциалов и контур заземления. Разделяются нулевой рабочий и нулевой защитный проводники. В частном доме, при условии, что питающая линия защищена разрядниками или ОПН, поможет установка УЗИП класса II во вводном распределительном щитке.
Подключить УЗИП нужно по следующей схеме.
Как выполнить молниезащиту частного дома
Внешняя молниезащита состоит из:
- Молниеприемника, принимающего на себя удар молнии. Он изготавливается из металлической трубы, уголка или прута.
- Токоотвода, для передачи в землю тока молнии. Материалом для него служит медный или стальной прут диаметром не менее 6 мм.
- Заземлителя, состоящего из заглубленных в землю электродов, соединенных стальной полосой. Электроды заземлителя заглубляются не менее, чем в 1,5 метрах от стен дома и 5-7 метров от входа в дом. Подходить к заземлителям ближе 10 м при грозе опасно.
Молниезащита кровли
Если крыша дома металлическая, то она тоже соединяется с заземлителем. При этом любые не металлические предметы на крыше, возвышающиеся над ней, оборудуются молниеприемниками.
Молниезащита крыш выполняется с учетом следующих правил:
- Подложка под крышей выполняется из несгораемого материала, так как при ударе молнии металл раскаляется и плавится, вызывая пожар.
- Все металлические элементы крыши электрически соединяются между собой. Если это условие сложно выполнить, лучше установить несколько стержневых молниеприемников или натянуть грозозащитный трос.
Монтаж молниезащиты частного дома своими руками
Для изготовления наружной молниезащиты своими руками Вам потребуется:
- для молниеприемника – металлический штырь (уголок, труба, арматурный прут), хомуты или скобы для его крепления;
- для токоотвода – медный провод или стальная проволока, элементы крепления к стене;
- для заземлителя – уголок или трубы, стальная полоса;
- инструменты – сварочный аппарат, перфоратор и другие.
Молниеприемник закрепляется в самой высокой точке здания. Чем выше он будет – тем выше его эффективность. От молниеприемника к заземлителю прокладывается токоотвод. Для его крепления лучше использовать специальные зажимы, изолирующие проводник от материала крыши. Прокладывать токоотвод можно только по негорючим поверхностям.
Варианты расположения молниеприемников:
- Установка одного молниеприемника в самой высокой точке.
- Установка нескольких молниеприемников, объединенных тросом. Но каждый из них должен иметь персональный токоотвод.
- Совмещение молниеприемника с мачтой телевизионной антенны. Молниеприемник должен быть минимум на метр выше антенны, а токоотвод – изолированным от мачты. Для крепления токоотвода используют растяжки мачты.