Заземление дома и защита от молний

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.

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

Этапы сооружения своими руками

Заземлитель

Заземлитель располагают в таком месте, где нет опасности попадания электрического грозового разряда рядом с ним. До здания расстояние определяется 1 метром, но при этом до тротуара или другой дорожки должно быть 5 метров. Если места, где не ступает человеческая нога, найти не удается, то место действия заземления ограждают деревянными щитами и делают соответствующую табличку.

Отвод электрического разряда

После подготовительного этапа следует перейти к установке громоотвода:

начинать монтаж устройства следует на земле — роют яму или траншею для расположения заземляющего устройства или контура;
яма может быть разного размера, в зависимости от размеров приспособления – треугольный контур помещается в углубление соответствующей геометрии, линейное заземление требует траншеи;
если длина стержней более метра, то яму роют на этот размер, а остальное вбивают в почву;
траншею начинают от соединения токоотвода с заземлением, при этом внутренний отдел защиты также заземляется, соединение щитка с заземлением осуществляется проводом в подземной части, поэтому делают дополнительную траншею для подсоединения от сетевого перенапряжения;
если работы ведутся в сухом грунте, который не слишком подходит для проводимости, то в подсыпку добавляют соль, а на глубину проливают солевым раствором;
если предполагается засушливый климат, то заземление делают в тенистом месте, предохраняющим от пересыхания или промачивают почву водой время от времени;
для самодельного заземления можно использовать остатки старого профиля, единственным требованием является качество сварных швов;
профилей при монтаже заземления берут больше чем нужно, так как в процессе нахождения в земле они покрываются ржавчиной, слой которой не работает в качестве заземления.

Приемник для молнии

Следующим этапом является установка молниеуловителя:

его ставят на мощной опоре, которая выдерживает сильные ветровые нагрузки, длина определяется по формуле;
длину соединяют при помощи сварки из различных кусков проката, в полых профилях вставляют металлическую внутреннюю пробку на стыке;
токовод изолируют от металлических кровельных элементов, как и заземлитель, иначе разряд большой силы пойдет по другому пути;
молниеуловитель и токовод при монтаже соединяют проводом или полосовой сталью;
токовод соединяют с заземлением сваркой по всей длине, все углубления при установке заземляющих контуров засыпают почвой.

Понятия молниезащиты и заземления

Молниезащита и заземление – это главные понятия, на которые стоит обратить внимание в процессе строительства сооружений

Важно отметить, что именно с их помощью можно отвести энергию молнии от объектов.

Система состоит из нескольких компонентов:

Молниеприемные устройства, которые включают в себя специальные стержни и мачты.

Проводники, необходимые для отвода тока в землю.
Держатели проводников.
Всевозможные элементы для подключения проводника к оборудованию.
Специальные заземляющие устройства, предназначенные для рассеивания тока молнии непосредственно в самом грунте.
Разнообразные элементы, которые используются для процесса монтажа системы.

Для каждого конкретного сооружения существует особая система молниезащиты. Выполнения данной задачи (установки) необходимо доверить только опытным профессионалам в этом направлении. Конфигурация данной системы должна строго соответствовать всем характеристикам и особенностям помещения. Уровень надежности оборудования должен согласовываться с органами государственного контроля. Для того чтобы снизить вероятность электрического пробоя, нужно по-особому расположить токоотводы. Между землей и точкой попадания молнии ток растекается по параллельным путям (их длина должна быть ограничена до минимума).

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

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

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

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

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»

Что бы еще почитать?

Метки: Громоотвод, Защита от молний, Молниезащита, Молниеотвод, Молниеприемник

Как защитить дом от грозы?

Попадание молний в здания сопровождается пожарами. Последнее нашумевшее происшествие случилось 22 августа 2021 года, когда удар пришелся на здание апелляционного суда Харьковской области. Возгорание началось с крыши, затем огонь дошел до второго и первого этажа. Общая площадь пожара составила 1500 кв.м. И это далеко не единственный такой случай. Из-за грозы часто случаются пожары и в частных домохозяйствах.

Вероятность попадания зависит от многих факторов: высоты расположения, размещению поблизости более высоких зданий и т.д. Если дом стоит на холме, вероятность выше, чем если бы он стоял где-то внизу. Также, если рядом расположены более высокие здания, вероятно что молния попадет именно в них.

Но, даже если здание стоит в низине, вероятность попадания все равно остается. Это может быть вызвано стечением обстоятельств. Например, в то время, как пошел дождь, грозовое облако сформировалось как раз над Вашим домом. Удар придется на крышу или ближайшее высокое дерево. Чтобы не случилось пожара, поставьте громоотвод.

Это длинная мачта с заземлением, установленная на самой высокой точке здания. Через нее электричество отводится в землю, где закопанный металлический куб — такая конструкция лучше проводит сверхвысокие токи. Заземление громоотвода должно быть независимым и никак не соприкасаться с заземлением сети. Лучше их развести на максимально возможную дистанцию.

Если заземление громоотвода и электросети соприкоснется, то импульсный разряд попадет в дом через розетки. Грозовому току все равно, по чему течь — фазе, нейтрали или заземлению.

Отдельно о заземлении некоторых агрегатов

В частном доме есть некоторые мощные приборы, потребляющие большие объемы электроэнергии и представляющие повышенную опасность

Важно выполнить правильное заземление этих агрегатов, чтобы обезопасить себя и своих близких

Газовый и электрический котел

К вопросу заземления газового котла в частном доме следует подойти со всей ответственностью. В противном случае вы можете не только лишиться автоматики, очень чувствительной к резкому изменению напряжения, но и рискуете жизнью, так как газ может взорваться от любой искры.

Не расслабляйтесь, если инспектор газовой службы не потребовал от вас установки заземлителя. Это строго не предписано правилами. Позаботьтесь о собственной безопасности, не дожидаясь неприятных последствий.

Для котла можно использовать самодельный контур, о котором мы уже говорили или приобрести готовый комплект.

Статья по теме:

Водонагреватель

Самой распространенной ошибкой в заземлении водонагревателя является подключение его к фазному проводу в розетке. Это грозит аварийным выбиванием фазы. Предотвратить последствия такого отключения может только автоматическое устройство, но оно установлено не на всех агрегатах.

Считается, что подсоединение заземляющих контактов к контуру в земле приводит к преждевременной коррозии корпуса водонагревателя, но тут из двух зол выбирают меньшее. Специалисты рекомендуют одновременно с контуром заземления монтировать с водонагревателем и устройство защитного отключения.

Как заземлить водонагреватель в частном доме в следующем видеоматериале:

Watch this video on YouTube

Статья по теме:

Розетка

Заземление розеток – способ обезопасить все остальные электроприборы в доме. Позаботиться о безопасности жилища следует еще в момент прокладки проводки. Для этого используют трехжильный провод, в котором находятся «ноль» «фаза» и «земля». Очень удобно, если провода будут иметь оплетку разного цвета, это значительно облегчает монтаж.

Современные производители выпускают розетки, в которых трудно что-то перепутать. На всех клеммах стоят четкие обозначения, так что подключить розетку может даже новичок.

Как заземлить розетку в частном доме в видео инструкции:

Watch this video on YouTube

Самостоятельный монтаж молниезащиты

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что монтаж защиты от молний можно осуществить своими руками без привлечения наемных работников. Конечно, если вы обладаете элементарными навыками монтажных работ. В противном случае следует пригласить специалиста. Если вы все же решили осуществить монтаж громоотвода собственными руками, то сначала следует выполнить проектирование и расчет молниезащиты. Этот процесс не вызовет затруднений. Мы коротко расскажем о проектировании молниезащиты и ее самостоятельном монтаже на примере установки громоотвода со стержневым молниеприемником. Это самый популярный вариант защиты от грозы загородной недвижимости.

Громоотвод со стержневым приемником молний обеспечивает защиту в виде воображаемого конуса, c вершиной на конце молниеприемника. Во внутреннюю зону этого конуса, для обеспечения надежной защиты строения от молний, должен попадать весь объект.

На приведенном рисунке мы видим, что часть дома не попала в зону защиты, поэтому необходимо перенести молниеприемник на середину дома или увеличить его высоту. Лучшим местом для монтажа штыря молниеприемника является конек крыши или печная труба. Расчет высоты стержневого приемника рассчитывается по следующей формуле.

Rx — нижний радиус защиты воображаемого конуса, который необходимо замерить рулеткой на поверхности земли;
Ha — высота активной зоны защиты от молний, которая замеряется от земли до наивысшей точки воображаемого конуса;
Hx — самая высокая точка частного дома, которая может находиться на коньке кровли, печной трубе или на других элементах конструкции;
H — высота стержня молниеприемника.

После расчета длинны стержня молниеприемника следует определиться с его местоположением и проложить воображаемую трассу монтажа токоотвода от стержня до места установки заземлителя. На этом проектирование и расчет молниезащиты закончен и можно приступить непосредственно к монтажу громоотвода.

Монтаж заземлителя

В первую очередь следует смонтировать заземляющий контур. Для выполнения работ вам понадобится следующий инструмент и материалы:

болгарка с отрезными кругами, сварочный аппарат, кувалда, молоток и лопата;
стальной уголок 40×40 для вертикальных штырей и полоса 40×5 для перемычек.

Заземлитель следует монтировать недалеко от стены дома. Выбираем место и выкапываем равностороннюю треугольную траншею глубиной 70 см со сторонами 1.2 метра. До стены дома также необходимо прокопать траншею для укладки токоотвода. В углах треугольника забиваем отрезки стального уголка на глубину 2 метра.

К концам штырей приваривается полоса. К одному углу контура приваривается стальная полоса и выводиться на стену дома, где к ней будет присоединен токоотвод от молниеприемника. Траншея закапывается и утрамбовывается. Заземлитель готов к подключению токоотвода.

Монтаж приемника молний

Лучшим местом для крепления стержня молниеприемника является печная труба, расположенная вблизи конька кровли. Крепить мачту удобнее всего кронштейнами с хомутами на концах.

Альтернативным вариантом крепежа штыря молниеприемника является его установка на специальную опору на коньке дома.

На заключительном этапе монтажа к нижнему концу стержня крепится токоотвод при помощи хомута с резьбовым соединением.

Монтаж токоотводов

Токоотвод, металлический провод диаметром не менее 6 мм прокладывается непосредственно по кровле и стене дома, к месту выхода соединительной стальной полосы от контура заземления. Вся конструкция крепится к кровле и стенам дома пластиковыми или металлическими хомутами с опорой.

Нижний конец провода токоотвода закрепляется на металлической полосе заземлителя с помощью резьбового соединения.

На этом монтаж внешней грозозащиты закончен, но если не установить блок внутренней защиты от перенапряжений, то ваша система защиты от молний будет неполной.

Установка УЗИП

Устройство защиты от импульсных перенапряжений полностью обесточивает электрическую сеть дома при возникновении мощного индукционного поля, то есть вторичного поражающего фактора молнии. Модуль устанавливается в распределительный щиток по следующей схеме.

После установки УЗИП ваша молниезащита частного дома получает полностью законченный функциональный вид. С этой системой ваша недвижимость и бытовая техника надежно защищены от атмосферных электрических разрядов.

Назначение молниезащиты.

Для начала, давайте разберемся, что это за «зверь» такой. Говоря сухим техническим языком, это совокупность низкоомных токопроводящих элементов, способных принимать на себя молнию и отводить их ток непосредственно в землю без каких-либо последствий для сооружения.

Вам может быть интересно — Азы электрики.

Молниезащита призвана обеспечивать безопасную эксплуатацию зданий, сооружений и инженерных коммуникаций при попадании в них молний и других грозовых проявлений, которые в тех или иных случаях могут привести к возгоранию или выходу из строя защищаемых объектов и электрооборудования.

Защита от перенапряжений в доме.

Для защиты от перенапряжений на подстанциях и ВЛ применяются разрядники и ограничители перенапряжений, а в частных домах в электрощит устанавливаются УЗИП — устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Они бывают однофазные однополюсные для вводов на 220 Вольт- на верхний контакт подключается фаза, а на нижний- заземляющий проводник. Либо двухполюсные, у которых на дополнительный верхний контакт подключается еще и нулевой проводник.
Для щитов на 380 вольт понадобится 3 фазный УЗИП, у которого на три верхних контакта подключается 3 фазы.

Принцип работы УЗИП прост. При возникновении в фазе перенапряжений- их сопротивление падает и энергия импульсов отводится в землю. При нормальном напряжении их сопротивление достаточно велико.

Подключается УЗИП в электрощите первым на вводе в дом, а после него уже подключается электросчетчик и автоматы.

Принцип подключения очень прост— на контакт с эмблемой заземления садится заземляющий проводник, а на фазный контакт- фаза (или три для 380 Вольт). С этого же контакта они уходят на счетчик или вводной автомат. Желательно провод оставить цельным- согните его пополам, зачистите изоляцию на глубину контакта и, не раскусывая, закручивайте. Только следите, что бы не зажалась изоляция.

Существуют и отдельные специальные устройства для защиты телевизионных, телефонных и компьютерных сетей.

УЗИП или реле напряжения

Устанавливать их начали все и везде. Грубо говоря оно защищает вас от того, чтобы в дом не пошло 380В вместо 220В. При этом не нужно думать, что повышенное напряжение попадает в проводку по причине недобросовестного электрика.

Вполне возможны природные явления, не зависящие от квалификации электромонтеров. Банально упало дерево и оборвало нулевой провод.

Также не забывайте, что любая ВЛ устаревает. И даже то, что к вашему дому подвели новую линию СИПом, а в доме у вас смонтировано все по правилам, не дает гарантии что все хорошо на самой питающей трансформаторной подстанции – КТП.

Там также может окислиться ноль на шинке или отгореть контакт на шпильке трансформатора. Никто от этого не застрахован.

Именно поэтому все новые электрощитки уже не собираются без УЗМ или РН различных модификаций.

Что же касается устройств для защиты от импульсных перенапряжений, или сокращенно УЗИП, то у большинства здесь появляются сомнения в необходимости их приобретения. А действительно ли они так нужны, и можно ли обойтись без них?

Подобные устройства появились достаточно давно, но до сих пор массово их устанавливать никто не спешит. Мало кто из рядовых потребителей понимает зачем они вообще нужны.

Первый вопрос, который у них возникает: ”Я же поставил реле напряжения от скачков, зачем мне еще какой-то УЗИП?”

Запомните, что УЗИП в первую очередь защищает от импульсов вызванных грозой. Здесь речь идет не о банальном повышении напряжения до 380В, а о мгновенном импульсе в несколько киловольт!

Никакое реле напряжения от этого не спасет, а скорее всего сгорит вместе со всем другим оборудованием. В то же самое время и УЗИП не защищает от малых перепадов в десятки вольт и даже в сотню.

Например устройства для монтажа в домашних щитках, собранные на варисторах, могут сработать только при достижении переменки до значений свыше 430 вольт.

Поэтому оба устройства РН и УЗИП дополняют друг друга.

Из чего состоит громоотвод

Громоотвод состоит из трех основных частей: молниеприемник, токоотвод и заземлитель.

Молниеприемник бывает трех типов: штыревой, тросовый и сеточный.

Штыревой молниеприемник — это самый простой вид, штырь из металла длиной от 0,5 м. Он подходит для обычных загородных домов с размерами до 10 × 10 м и высотой до двух этажей.

Если дом больше или выше, потребуется длинный штырь, установленный на большой высоте. Нужно придумывать особое крепление на крышу или строить рядом с домом специальную мачту.

Штыревой молниеприемник — самое дешевое решение для загородных домов. Это цены на «Яндекс-маркете»

Тросовый молниеприемник — это натянутый на крыше стальной трос. Такой молниеприемник крепится на конек — верхнее ребро крыши.

Тросовый молниеприемник дает большую зону защиты, чем штыревой, но чуть сложнее в монтаже. Его не рекомендуют использовать на крышах с металлическим покрытием. Он подходит для «мягкой» кровли, например из ондулина или гибкой черепицы.

Сеточный молниеприемник — это сетка из металлического прутка, которая покрывает всю поверхность кровли. Размер ячеек может быть от 5 × 5 м до 20 × 20 м. Чем чаще бьют молнии, тем меньше должен быть шаг сетки.

Такой молниеприемник используют на больших по площади крышах и там, где грозы бывают очень часто. Это наиболее надежная, но и самая дорогостоящая конструкция. Готовые сеточные молниеприемники под определенную площадь крыши сложно найти в свободной продаже. Сеточную конструкцию придется собирать самому из прутка и кронштейнов или доверить монтаж подрядчику.

Для штыревого молниеотвода достаточно одного токоотвода. Тросовая молниезащита подразумевает два, а сетчатая — как минимум четыре, по количеству углов дома.

Токоотвод. Если бы молния не переносила огромный заряд энергии, ее бы отводили в землю с помощью обычного электрического кабеля — такого же, какой подходит к розеткам. Но сила молнии сожжет такой кабель, поэтому в качестве токоотвода применяют толстые металлические прутки. Они бывают из арматуры, оцинкованной или нержавеющей стали, меди, алюминия.

Стандартное решение — стальной оцинкованный пруток диаметром 8 мм. Он дешевый и надежный. На «Яндекс-маркете» можно найти прутки по 50 Р за метр

Заземлитель рассеивает ток, который прошел через молниеприемник и токоотвод. Контур заземления — это вкопанные в землю металлические штыри, соединенные между собой.

Инструкция по организации молниезащиты требует, чтобы было не меньше трех штырей, поэтому обычно контур заземления — это треугольник. Одна из его вершин соединяется прутком или металлической полосой с токоотводом.

Заземлитель рекомендуют закапывать подальше от крыльца и садовых дорожек, чтобы избежать удара током во время грозы. Еще его лучше сделать в месте с влажной почвой: влага обеспечит лучший контакт конструкции с землей, когда пойдет ток.

Какие требования нужно учесть при заземлении и занулении?

Подумать о рациональном монтаже защитных устройств нужно с тех, пор, когда только протянули электропроводку. Поэтому рассмотрим некоторые требования касательно зануления и заземления.

По сути, любые электрические цепи и установки, имеющие изоляцию нулевого проводника, предусматривают монтаж защитного заземления и оперативного поиска замыкания в грунт.

В случаях, когда установка или устройство обладает глохозаземленным нулевым проводником с мощностью до 1000 В, в такой ситуации предусматривается установка зануления.
Подобная установка может быть оснащена трансформатором, с потребностью 380 В. В этом случае, отсюда разрешено подключить всего один потребитель энергии.
В случае заземления нуля в трехфазной цепи с мощностью электроустановки 1000 В, устанавливается эффективная защита, предупреждающая пробой опасного тока. Его принято монтировать в нулевой проводник или фазу от нижнего напряжения.

В чем отличие заземления и зануления схема

Важно! В жилом помещении и общественных заведениях принято занулять и заземлять приспособления с потребностью более 1300 Вольт. В случае защиты электрической сети и ее потребителей рекомендуется руководствоваться правилами устройства электроустановок (ПУЭ). В случае защиты электрической сети и ее потребителей рекомендуется руководствоваться правилами устройства электроустановок (ПУЭ)

В случае защиты электрической сети и ее потребителей рекомендуется руководствоваться правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Источник: ledsshop.ru