"Меня этому в институте 5 лет учили, а ты хочешь за 10 минут понять?!" Так мне сказал знакомый инженер-электрик, в ответ на мои просьбы по-быстрому объяснить устройство громоотвода.
Здравствуй, дорогой читатель 🖐
Чем же опасен удар молнии?
🔥Пожар. В точке удара молнии температура поднимается до 30 000 °C , сравните, температура дуги во время сварки металла электродом около 10 000°С.
⚡Удар током. Средняя сила тока молнии близка к 30 000 А, в бытовой розетке "всего" 10 А, почувствуйте разницу. Хотя лучше не чувствовать!
Это две основные опасности от молнии. К тому же молния - это еще очень ярко, а гром - очень шумно.
Молния - это настолько мощная сила, что даже при непрямом попадании молнии в радиусе 300 м, во всех висящих в воздухе проводах происходит накопление электричества, достаточное для повреждения чувствительных бытовых приборов (телевизоры, микроволновки, зарядки для телефонов). Для защиты от таких скачков на входе в дом ставится устройство защиты от импульсных перенапряжений - УЗИП.
Молния - не начало и не конец яркого и шумного представления. Сначала воздух электризуется - это молния прицеливается. Она ищет самый высокий и хорошо заземлённый объект, потом удар, проход по проводнику и уход в землю, листайте карусель картинок👇
Литература про молниезащиту наполнена вот такими описаниями:
Предполагается, что удар молнии пройдет в зону, которую первой достигнет один из конкурирующих искровых каналов, развивающихся в стримерной зоне от лидерного канала молнии во всех возможных направлениях к заземленным участкам, подсоединение к которым обеспечивает образование гальванически замкнутой цепи.
Думаю, никто ничего не понял! Не знаю, кому предназначены подобные "объяснения"? Переведу на доступный язык.
"Саданёт ли" молния в наш дом?
Конечно, всё, что касается молний, давно посчитано. Цифры для региона, где стоит наша дача такие: на квадратный километр примерно 2-3 молнии в год.
Страна у нас большая, можете посмотреть, как дела с молниями в вашем регионе👇
n — среднегодовое число ударов молнии в 1 км² поверхности там, где стоит дом.
- 10—20 часов n=1
- 21—40 часов n=2
- 41—60 часов n=4
- 61—80 часов n=5,5
- 81—100 часов n=7
- > 100 часов n=8,5
НО , как всегда есть но...
Нужно учесть, что эти цифры для уровня земли. А дома - выше! Ещё и стоят, порой, на пригорке... Каждый метр над землей существенно добавляет притягательности для молнии.
Оказывается, объект притягивает к себе молнии с расстояния трёх своих высот. Есть формула для примерного расчёта фактической площади стягивания для дома👇
Мысленно "положите" ваш домик на бочок, определите на глаз диаметр в три длины "лежащего" дома. Вот весь этот круг и будет опасен в случае сильной грозы.
Согласно формуле площадь стягивания молний для нашего домика получилась 3968 м² - это почти 7 обычных дачных участка. При средней длине молнии 5000 м становится неуютно.
Если посчитать дальше: (3968м²/1000000м²)*3молнии в год=0.011904 молнии в год , получается на нашу площадь попадает 1 молния в 84 года.
Раз в 84 года это не слишком часто, но 40 лет из них наша дача уже отстояла... Ещё тревожат явные погодные изменения. В наше садоводство за это лето уже прилетело 2 молнии. Последствия одного разряда коснулись именно нас (ссылка на пост про последствия удара молнии в конце статьи)
Кстати, напишите в комментариях, замечаете ли вы у себя в регионе какие-то необычные природные явления. Интересно узнать об этом от читателей, а не из новостей...
Про наш молниеотвод
Молниеотвод - это неразрывная система, состоящая из металлической палки "Молниеприемник" , толстой проволоки "Токоотвод" и закопанных в землю железяк "Заземлитель".
Чтобы выдержать нагрузку молнии и не расплавиться, нужно соблюдать минимальный диаметр компонентов громоотвода из стали:
- Молниеприемник - 8 мм;
- Токоотвод - 8 мм;
- Заземлитель - 11.5 мм.
Рассчитав примерную высоту молниеотвода (9 метров), мы собрали молниеприемник и токоотвод из резьбовых шпилек М12 (видео в конце статьи) листайте карусель картинок👇
Заземлитель - очень важная часть!
После удара молнии возникает ещё один смертельно опасный остаточный эффект - шаговое напряжение. Именно от него в основном и гибнут люди и животные (видео про невезучих оленей в конце статьи). Как я понял, чем глубже заземление, тем меньше радиус поражения шаговым напряжением.
Я постарался наглядно изобразить распространение шагового напряжения, листайте карусель картинок👇
Модульно-штыревой заземлитель мы собрали из резьбовых шпилек М16 и стальной полосы (видео в конце статьи). Листайте карусель картинок👇
Диаметр сердечника резьбовой шпильки по DIN 13-1 - DIN 13-8:
- при резьбе М12 - 9,853 мм;
- при резьбе М16 - 13,546 мм.
Такая толщина обеспечит надёжную работу молниезащиты.
Зачем же нужен молниеотвод?
Для защиты людей от первичных поражающих факторов молнии.
После установки молниеотвода вероятность проскока молнии в дом мимо молниеотвода составляет 4.59*10⁻⁴, или 0.000495 (для дома длиной 20 м и высотой 12 м *источник)
Иными словами, даже если 1 молния доберётся до нас за 84 года, шансов сжечь дом или попасть прямо в человека у неё 0.000495. А как приятный бонус, у нас теперь есть надёжное заземление для дома, стабилизатора и аварийного генератора. Я очень доволен!
Далее предлагаю ознакомиться с тематическими статьями, документами и обещанными видео.
Если моя статья вдохновила вас углубиться в тему молниезащиты, Э. М. Базелян, д.т.н., профессор Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва написал серию статей "Молниезащита для новичков"
Если хочется точно узнать как надо делать молниезащиту, стоит прочитать нормативную документацию:
Ссылка на пост про сгоревший от удара молнии автомат.
Видео про наш контур заземления👇
Видео про наш молниеотвод👇
Видео про опасность шагового напряжения👇
Спасибо, что дочитали)! До новых встреч 🙋♂️
#заземление #электрик #молниезащита