Як зробити блискавкозахист приватного будинку

З чого складається блискавкозахист будинку

Блискавкозахист приватного будинку складається з трьох частин: блискавкоприймача, струмовідводу і заземлювача. Кожна з них виконує свою задачу, і система працює тільки тоді, коли всі три з'єднані між собою в один ланцюг.

Блискавкоприймач ловить розряд. Це може бути металевий стрижень на даху або горизонтальний трос, натягнутий над коньком. Струмовідводом називають дріт або сталеву смугу, що з'єднує блискавкоприймач із заземлювачем, і він має йти до землі найкоротшим шляхом, без петель. Заземлювач це металеві електроди, забиті в ґрунт, куди струм розряду відводиться і там розсіюється.

З'єднують частини між собою болтовими або зварними контактами, і кожен стик має бути доступним для перевірки. Якщо хоча б один вузол слабкий або кородує, під час грози струм може знайти обхідний шлях через стіну чи проводку, і тоді захист стає джерелом проблем.

Який блискавкоприймач вибрати: стрижневий або тросовий

Стрижневий блискавкоприймач створює зону захисту у формі конуса з кутом приблизно 45 градусів від вершини. Його ставлять на коник даху або на окрему щоглу, і він добре підходить для компактних будинків із двосхилим дахом. Чим вищий стрижень, тим більшу площу він накриває, але для широких будівель одного стрижня може не вистачити.

Тросовий блискавкоприймач натягують уздовж коника на відстані не менше 150 мм від покрівлі, і він формує захисний простір у вигляді двосхилого намету. Така схема зручна для довгих будинків, коли треба рівномірно перекрити всю довжину даху. Трос беруть сталевий оцинкований діаметром не менше 8 мм, а опори під нього фіксують до крокв або цегляних фронтонів.

Якщо на даху є надбудови, димарі або антени, стрижневий приймач на щоглі дозволяє підняти точку удару вище за всі перешкоди. Для металочерепиці або фальцевої покрівлі тросовий варіант часто простіший у кріпленні, оскільки не потребує свердління зайвих отворів у металі. Обидва типи надійно працюють за умови правильного з'єднання зі струмовідводом і заземленням.

Які матеріали та перерізи підходять для монтажу

Для блискавкозахисту беруть сталь або мідь, і переріз залежить від матеріалу. Сталевий токоотвод роблять з круглого дроту діаметром від 8 мм або зі смуги перерізом від 48 мм². Мідний токоотвод може бути тоншим, від 16 мм², бо мідь краще проводить струм і менше кородує. Алюміній для блискавкозахисту не підходить, він швидко переламується на з'єднаннях.

Заземлювач монтують зі сталі з антикорозійним покриттям: вертикальні стрижні діаметром від 16 мм або кути 50×50 мм завдовжки 2-3 м. З'єднання виконують зварюванням або болтами з прижимними клемами, скрутки без пайки не допускаються. Оцинковані деталі служать довше, а мідь або нержавіюча сталь потрібні там, де ґрунт агресивний.

• Стрижень блискавкоприймача роблять зі сталі діаметром від 8 мм або з міді від 16 мм².
• Токоотвод зі сталі беруть перерізом від 48 мм², з міді від 16 мм².
• Вертикальний заземлювач заглиблюють так, щоб його верх був на 0,5 м нижче промерзання ґрунту.
• З'єднання токоотвода із заземлювачем виконують зварюванням або болтовою клемою.
• Оцинковка або мідне покриття захищає метал від корозії у вологому ґрунті.

Як зробити заземлення для блискавкозахисту

Заземлювач для блискавкозахисту монтують на відстані не менше 1 метра від фундаменту, а краще 3-5 метрів, щоб уникнути розтріскування бетону під час удару. Контур виконують із трьох вертикальних електродів завдовжки 2,5-3 метри, які забивають у ґрунт по кутах рівностороннього трикутника зі стороною 2,5-3 метри. Верхній край кожного електрода має бути нижче рівня землі на 0,5-0,7 метра.

Вертикальні електроди з'єднують між собою горизонтальною смугою сталі 40x4 мм, приварюючи її до кожного стрижня. Усі зварні шви обробляють бітумною мастикою або антикорозійною фарбою, тому що в місцях зварювання метал найшвидше руйнується. Від найближчого до будинку кута контуру прокладають таку саму смугу до точки введення струмовідводу, де її виводять над поверхнею землі на 20-30 сантиметрів для зручного приєднання.

Якщо ґрунт на ділянці піщаний або скелястий, опір розтіканню може виявитися зависоким. У такому разі кількість електродів збільшують до п'яти або застосовують глибинне закладання до 5 метрів. Після монтажу обов'язково вимірюють опір контуру: за вимогами ПУЕ для приватного будинку він не повинен перевищувати 10 Ом.

Як з'єднати блискавкоприймач із заземленням у єдину схему

Схема працює лише тоді, коли струм від приймача до землі проходить суцільним металевим шляхом без розривів. Тому всі елементи з'єднують послідовно: блискавкоприймач, струмвідвід, контур заземлення. Кожне кріплення має бути щільним, а з'єднання проводів виконують зварюванням, паянням або болтовим контактом з шайбами.

Порядок монтажу виглядає так:

• Блискавкоприймач закріплюють на даху так, щоб він охоплював весь будинок.
• Струмвідвід опускають по стіні з боку, найвіддаленішої від входу, і кріплять кронштейнами не рідше ніж через кожен метр.
• На поворотах провід ведуть плавно, без гострих кутів, щоб струм не стрибнув у повітря.
• Нижній кінець струмвідводу приєднують до контуру через болтовий з'єднувач, який можна розкрутити для перевірки.
• Контур засипають ґрунтом і вимірюють опір, він має бути не більшим за 10 Ом.

Після монтажу перевіряють кожне з'єднання мультиметром або омметром. Раз на кілька років огляд повторюють, бо контакт у землі з часом слабшає.

Чи потрібен окремий контур, якщо будинок уже заземлений

Наявність контуру повторного заземлення на вводі не означає, що його можна автоматично використовувати для блискавкозахисту. Система вирівнювання потенціалів, заземлення електрощита і блискавкоприймач виконують різні завдання, тому рішення залежить від конструкції та стану того контуру, який уже є у дворі.

Якщо будинок стоїть на залізобетонному фундаменті й арматура використана як природний заземлювач, окремий контур не потрібен. За ДБН В.2.5-38:2008 та ПУЕ, таку арматуру дозволено об'єднувати зі штучним заземлювачем блискавкозахисту в єдину систему. У всіх інших випадках окремий контур роблять обов'язково. Заземлення щита часто виконане одним-двома вертикальними електродами, тоді як для відведення струму блискавки потрібен опір не вище 10 Ом і мінімум два вертикальні заземлювачі, рознесені на відстань не меншу за їхню довжину. Суміщати контури без перевірки опору не можна: удар блискавки виведе потенціал на корпуси приладів через PE-провідник.

Коли окремий контур усе ж монтують, його об'єднують із наявним через головну заземлювальну шину. Це дає єдиний потенціал усіх металевих частин і захищає від небезпечної різниці напруг у момент розряду. Без такого з'єднання між двома контурами може виникнути іскріння, що зводить нанівець увесь захист.

Які помилки найчастіше роблять при монтажі

Найчастіша помилка при монтажі блискавкозахисту є тонкий токоотвод. Дроти перерізом менше ніж 8 мм² для сталі або 6 мм² для міді не витримують струм блискавки і можуть перегоріти. Друга типова проблема полягає в з'єднаннях на скрутках, які з часом окислюються і втрачають контакт.

• Токоотвод прокладають надто довгим шляхом із різкими поворотами замість найкоротшого маршруту до землі.
• З'єднання роблять на скрутках, а не на болтових контактах, зварюванні або пайці.
• Сталеві елементи залишають без захисту від корозії, тому через кілька сезонів контур іржавіє.
• Заземлювач закопують на глибині меншій ніж 0,5 метра, і він висихає влітку.
• Після монтажу опір не вимірюють, а систему не перевіряють раз на кілька років.

Перевірку варто робити щонайменше раз на три роки, а після сильних гроз оглядати з'єднання візуально.

Фото: Tsvetoslav Hristov, Pexels (Pexels License)