Нужно ли устраивать молниезащиту в частном доме? Громоотвод в частном доме: к возведению обязателен! Нужен ли в доме громоотвод.

Громоотвод в частном доме – это вещь необходимая, но далеко не все знают, как оно работает и для чего вообще нужно. Само название громоотвод в корне неверное, так как гром – это звук.

А зачем его отводить? Это невозможно, да и лишено всякого смысла, а вот молния и молниеотвод – другое дело. Природное явление может представлять реальную угрозу для жилых домов, но так как все привыкли говорить именно о громоотводе, будем пользоваться и этим «термином» тоже.

Система молниеотвода, смонтированная на коньке крыши

Молниеотвод – это металлический шпиль, устанавливаемый на самую высокую точку здания в вертикальном положении или рядом с ним на отдельно стоящей мачте, которая будет выше крыши дома.

Его задача – защищать здание от удара молнии. Штырь по системе металлических проводников, проходящий по кровле и фасаду строения подсоединен к металлическому контуру, который закопан в землю.

Тросовая молниезащита частного дома подключена к контуру заземления

Многие не знакомы с тем, как работает громоотвод. Мыслится это так – при ударе молнии в здание, она будет притянута к шпилю. Заряд стечет по проводнику в землю, где благополучно рассеется.

Если молния попадет в громоотвод, именно так и произойдет, но действует это устройство совершенно иначе – его задача не отводить удары, а не давать им случаться вообще. Как это работает? Приготовьтесь погрузиться в мир теоретической и экспериментальной физики – вперед!

Принцип работы громоотвода для частного дома

Объяснение очень простое:

• Во время дождя начинают образовываться грозовые облака, в которых разделяются разряды. То есть, мельчайшие капли воды, из которых они состоят, получают положительные и отрицательные заряды, причем последние скапливаются в основном в нижней части кучевого облака.

Так выглядит кучевое облако

• Под заряженным облаком на земле, зданиях и других объектах начинают индуцироваться и скапливаться положительные заряды.

Расположение зарядов и причины образования разрядов молнии

• По мере накопления зарядов, между облаком и земной поверхностью увеличивается напряженность электрического поля. Максимальная разница потенциалов достигает нескольких миллионов Вольт. Эта разница и служит причиной образования молнии – атмосфера выступает проводником, через который напряжение разряжается, ослабляясь.
• При образовании молнии первым возникает ступенчатый лидер.

Схема появления молнии – все начинается со ступенчатого лидера

• Лидер — это слабосветящийся разряд, движущийся по направлению к земле от облака. Его скорость в атмосфере достигает 50 000 км/сек. Проводник – это воздух, неоднородный по своей структуре. Молния выбирает путь наименьшего сопротивления до точки, к которой устремилась. Под неоднородностью понимается наличие мест с большим количеством заряженных частиц, с повышенной электропроводностью.
• По мере приближения к поверхности земли лидер «выбирает» те места для удара, где накоплено больше всего положительных индуцированных зарядов.
• В момент соприкосновения все отрицательные заряды, которые находятся в ионизированном канале начинают стекать в землю – первыми проходят заряды из самого канала, а потом заряды из облака, то есть разряд идёт снизу-вверх.

Молния бьет в дерево, так как на нем скопилось больше положительных зарядов

Все знают, что молния выбирает для удара самые высокие объекты, например, дома, деревья, вышки или мачты. Однако это не закон – здесь прослеживается влияние других факторов. Многое зависит от электропроводности материала. Простой пример – в деревьях течет сок. Будучи водой с примесями, он хорошо проводит электричество. Индуцированные в земле заряды перетекают к его вершине, притягиваясь к отрицательным зарядам облака. Получается, что расстояние до облака сокращается, и ступенчатому лидеру проще ударить в это место.

Так произойдет, если дерево стоит одно в округе, но когда объектов много, все может сложиться иначе.

Совет! Напоминаем, что прятаться во время грозы под высокими деревьями на открытой местности опасно. Велика вероятность попадания в него молнии.

Заряд молнии через дерево проходит в землю и рассеивается

Описанное перетекание зарядов происходит и по зданиям и другим конструкциям. Когда объектов много, их высота перестает иметь значение. Молния предпочтет объект с большей электропроводностью, даже если он будет ниже. Это полностью объясняет поведение этого природного явления.

Иногда случается так, что молния не трогает высокого здания, а бьет в какую-нибудь будку, находящуюся поблизости. Причина кроется в том, что здесь зарядов накоплено больше. Произойти это может из-за водоносного слоя, находящегося в этой точке, а вода, как хороший проводник, будет накапливать много индуцированных зарядов.

Поведение молнии можно предугадать

Очень часто можно видеть пораженные молнией деревья в руслах рек, а, как известно, реки текут по самым низинным местам рельефа. Все это происходит по той же причине. Поэтому от рек и водоемов во время грозы тоже лучше держаться подальше.

Читайте также

Строительство односкатной крыши в доме

Как работает молниеотвод

Теперь давайте разбираться с тем, как молниеотводу удается уберегать дома от попадания молнии.

1. Итак, в земле возникает множество индуцированных зарядов, которые перетекают вверх по предметам. Особенно сильно это будет проявляться на заостренных объектах, как шпиль громоотвода.
2. Казалось бы, заряды накопятся на мачте и молния в нее ударит, но так не происходит, из-за того что на верхушке устройства возникает постоянно горящий коронарный разряд, через который положительные заряды из земли начинают стекать в направлении облака. Благодаря этому заряды не успевают накапливаться в достаточном количестве, а так как поблизости наверняка найдутся более заряженные объекты, молния предпочтет для удара их.
3. В результате вероятность попадания молнии в громоотвод падает почти до нуля – такое случается, но крайне редко. Даже в Эйфелеву башню бывает да и попадет разряд.

Молния попала в Эйфелеву башню

Как видите, все предельно просто и понятно. Не нужно быть физиком, чтобы понимать причину природных явлений. В общем, на вопрос, нужен ли громоотвод в частном доме, мы ответили. Теперь давайте разбираться с тем, как его смонтировать.

Как установить громоотвод в частном доме своими руками

Разновидностей молниеотводов придумано огромное количество – есть много самодельных разработок, которые просты и не очень по строению и обходятся владельцам практически бесплатно, есть и готовые решения, приобретаемые в магазине. Конечно, последние обеспечивают лучшую защиту, так как расчет конструкции производится профессионалами. При этом решение от производителя проще смонтировать – система является модульной, она надежно закреплена и выглядит очень аккуратно.

Громоотвод из алюминиевого стержня диаметром 8 мм

Лучшие производители

Производителей систем грозозащиты на рынке представлено много. Так как с таким вопросом люди сталкиваются крайне редко, то и названия компаний им говорят мало о чем. Представляем вниманию читателя список фирм, продукция которых ценится в России и остальном мире.

Компания, фото:	Описание:
	Один из лидеров рынка родом из Германии. Продукция этой компании представлена на российском рынке с 2003 года. По все стране имеется развитая дистрибьюторская сеть. Товары этой компании считаются эталоном качества. Их стоимость выше, чем у прочих аналогов.
	Международный электротехнический концерн. Основан в 1937 году во Франции. Выпускает полный спектр устройств для сборки качественных и долговечных систем молниезащиты.
	Еще один знаменитый германский бренд, выпускающий оборудование для молниезащиты. Девиз данной компании – безопасность для человека. Их системы надежны, но и цену имеют соответствующую.
Терра Цинк	Продукция зарубежных компаний обходится достаточно дорого, поэтому многие предпочитают покупать товары российских или стран ближнего зарубежья производителей. Белорусская компания «Терра Цинк» наладила выпуск систем молниезащиты, качество которых мало чем уступает прочим аналогам. Для установки можно приобрести полный комплект оборудования от этого производителя.

В чем может быть разница по качеству подобных статических систем, спросите вы? Прежде всего, речь идет о толщине металла, надежности креплений, о толщине слоя цинкового покрытия, если проводники используются стальные. Особенно важно последнее, так как при истончении покрытия металл быстро ржавеет. Купить можно продукцию и других производителей, но читайте предварительно отзывы в интернете.

Комплект заводской молниезащиты

Модели громоотводов существуют самые разные, но общее назначение деталей у них похожее. Проектирование системы осуществляют до покупки. Собирается она из следующих деталей.

Детали, фото:	Описание:
Токоотвод	Железный стержень, который и формирует основную часть системы громоотвода. Его диаметр составляет 8 мм, крепится он к разным поверхностям через специальные кронштейны. Процесс установки разберем дальше.
Коньковый держатель	Токоотвод необходимо пропустить через всю крышу по самой высокой ее части, коей является конек. Для монтажа используются скругленные и треугольные коньковые держатель, которые подбираются под форму конька.
Молниеприемный стержень	Это тот самый штырь, на конце которого горит коронный разряд. Монтируется он в самую высокую точку крыши. Габариты у этой детали бывают разные. Иногда их делают в виде больших мачт.
Основание молниеприемника	В некоторых системах молниеприемник монтируется на бетонное основание. В других моделях он крепится при помощи металлических кронштейнов прямиком к стенам дымоходов и вентиляционных шахт.
Зажим прута на штыре	Этот соединитель используется для подключения штыря к токоотводу.
Зажим «прут-прут»	Эта деталь похожа чем-то на предыдущую, но используется она для соединения двух концов прутов.
Держатель на водосток	Для фиксации токоотвода на водостоках применяются вот такие держатели.
Контрольно-измерительный колодец грунтовой	Эта полимерная коробка вкапывается в землю. В нее заходит токоотвод и соединяется со штырем заземления. При необходимости ревизии, в колодец остается удобный доступ.
Штырь заземления токоотвода и фурнитура для него	Заземление требуется хорошо заглубить ( можете узнать из статьи на нашем сайте). Для этого используется составной штырь, который может быть забивным или винтовым. При сборке детали используется заостренный наконечник, облегчающий вход в грунт, стержни с резьбой на концах, соединительная резьбовая муфта и боек, через который можно наносить удары кувалдой без риска повредить резьбу, или вставлять его в перфоратор.
Смазка электроповодащая	Используется для защиты соединений и улучшения их токопроводящих свойств.

Так же в список можно добавить кровельные и стеновые кронштейны, через которые токоотвод монтируется на соответствующие поверхности.

Молниезащита частного дома своими руками — чем устанавливать громоотвод

Подобные системы хороши тем, что для установки не требуется специализированного инструмента – применяется то, что есть в доме у каждого хорошего хозяина, а именно:

• Перфоратор для бурения монтажных отверстий
• Гаечные ключи для заворачивания болтовых соединений.
• Большой молоток или кувалда для забивания штыря заземления в грунт.
• Кисточка для нанесения смазки на соединения.
• Лопата и лом для копки траншеи под токоотвод и контрольно-измерительный колодец.

Схема громоотвода в частном доме – порядок сборки

Теперь давайте рассмотрим пошаговый порядок действий при монтаже громоотвода. В качестве примера разберем комплект оборудования от компании «DEHN+SOHNE».

1. Двускатную кровлю без надстроек проще всего выполнить при помощи круглого токоотвода. Сделан он может быть из алюминия или оцинкованной стали.
2. Первым делом монтируются коньковые держатели. Эти детали состоят из двух скругленных скоб и винтового зажима. Они могут раздвигаться и регулироваться под размер конкретного конька.

Громоотвод для дачного дома своими руками — установка конькового держателя

1. На держателях вкручиваются кронштейны с защелками, в которые впоследствии будет вставляться токоотвод. Детали нужно расставлять по всему коньку с шагом 100 см. Это позволит пруту не провисать под собственным весом.
2. Затем устанавливаются кровельные держатели, имеющие штампованную часть для загиба. Крепятся они на саморезы прямо к обрешетке, находящейся под кровельным материалом. Перед установкой кровля частично разбирается. Проще всего провести такие манипуляции с черепицей, тот же профнастил придется откручивать целым листом. Шаг расстановки этих держателей также составляет 100 см. Их пускают по одному из краев здания.

Установка стенового кронштейна

1. В коньковые держатели монтируется токоотвод. Для этого достаточно откинуть все защелки, установить круглый проводник, и защелкнуть фиксаторы обратно. Края прута необходимо сделать длиннее крыши примерно на 15 см с каждой стороны. После установки они загибаются под углом 45 градусов вверх. Это позволит увеличить зону охвата защиты.

Токоотвод установлен в держатели, его концы загнуты вверх

1. Затем аналогичным способом монтируется стеновая и кровельная части токоотвода. Прут повторяет форму строения и нигде его не касается. При прохождении водостока ставится специальный держатель для этого места.

Крепление токоотвода к водостоку

1. Присоединение токоотвода к молниеприемнику осуществляется при помощи клеммы типа MV. Чтобы соединение было надежным винты затягиваются с усилием 25 Ньютон метров.
2. Путей можно сделать несколько. Растекание тока молнии по разветвленной сети приводит к снижению электромагнитного поля внутри защищаемого объема. Так работает экранирующий эффект.

Перпендикулярное соединение прутов через зажим

1. Особое внимание следует уделить узлу соединения токоотвода и контура заземления. Чтобы была возможность нормально измерять сопротивления проводников, это соединение делается разъемным – при помощи кольцевой клеммы с двумя болтами. В качестве контура заземления могут быть использованы металлические стержни арматуры фундамента – такое решение реализуемо на этапе . Отдельные пруты арматуры при этом соединяются при помощи сварки. На выходе к ним присоединяется через специальные соединители металлические плоские полосы.

Соединение токоотвода с заземлением

1. Если на крыше имеются надстройки, например, каминная труба или антенна, то нужно побеспокоиться и об их защите. Для этого применяют стержневые молниеприемники, устанавливаемые вертикально. При помощи клемм и кронштейнов сооружается высокая конструкция, как показано на следующей картинке.

Стержневой молниеприемник соединен с металлической трубой, на которой закреплена антенна, что позволит эффективно снять разряд и с нее

Также можно молниеприемник закрепить на самой надстройке, если применить специальные кронштейны и изолированный токоотвод. Для соединения отдельных веток молниезащиты можно использовать токоотвод, так как к нему ранее был подсоединен металлический кронштейн.

Молниезащита частного дома.

Данная статья выражает лишь субъективное мнение автора и не может служить основанием для принятия решения. Изложенный материал предназначен лишь для разумного осмысления перед принятием решения о монтаже молниезащиты (громоотвода) частного дома при ограниченном бюджете. Речь в статье будет идти не о промышленных объектах и не о больших многоквартирных домах. В основе статьи лежит не только профессиональное оценочное суждение, но и практический опыт ликвидации последствий разного рода ЧП, вызванных повышенным напряжением.

Материал не является учебным пособием и специально написан доступным языком.

Актуальная ли эта тема для Подмосковья?

Однозначно, да. Молния — это мощнейший искровой разряд, достигающий в длину 321 км и имеющий не только колоссальное напряжение, но и огромную силу тока. Попадание молнии в дом может нести огромную опасность не только разрушением и пожаром, но и смертельным поражением электричеством находящихся в доме людей. А грозы для Подмосковья не редкость. Взвешенно оценить риск и принять решение о монтаже или отказаться — должен быть разумный выбор каждого. Наиболее актуальна тема защиты дома от поражения молнией в регионах, где интенсивность гроз превышает более 80 часов в год.

Тема неоднозначная и спорная

Монтаж громоотвода (молниезащиты) при отсутствии такой у соседей — это превращение собственного жилища в искусственный молниеприёмник. Но больше голосов склоняется к монтажу подобных устройств. Решать вам.

Нужна ли молниезащита загородного дома?

На форумах не принято обсуждать эту тему, так как в профессиональном сообществе нет единой точки зрения на этот счет. Однозначный ответ дают только производители специальных монтажных комплектов молниезащиты или агенты по продажам загородных домов, продающих молниезащиту как дополнительную опцию.

Вероятность попадания молнии в дом.

Нет такой точной формулы, по которой можно оценить вероятность поражения вашего дома. Молния — это явление отличающиеся непредсказуемым поведением, и куда она ударит — неизвестно. Знать надо то, что по некоторым данным 30% молний достигают земли.

На риск поражения здания ударом молнии может оказать существенное влияние:

• Географическое расположение (высота или низина)
• Влажность воздуха
• Высота самого здания относительно соседских
• Наличие высоких деревьев в непосредственной близости.

Что может «притянуть» молнию?

Вышки сотовой связи, высокие антенны, высокие деревья и т.д.

Важно!

Молниезащита — это специальный монтажный (самодельный) набор, рассчитанный на защиту (смягчение) последствий удара молнии в ваш дом, при этом надо знать, что не каждый дом горит при ударе молнии. Искусственным громоотводом могут служить более высокие дома рядом, электрофицированные столбы или мачты освещения, также и громоотводы соседей. Чем толще все элементы молниезащиты, тем надёжней она. Рассчитать силу поражения молнией невозможно.

Важно знать, что нет никаких правовых коллизий в части запрещения монтажа системы молниезащиты в частном (загородном доме). За отсутствие/наличие молниезащиты штрафа по КОАП пока нет. Это значит, что вы свободно можете самостоятельно установить подобную защиту или нанять монтажную бригаду. Питать иллюзии, что любая бригада сделает хорошо, не стоит. Зачастую, подобные виды работ носят сезонный характер (лето, осень) и бригады набирают по объявлению. Подобные работники получают незначительный процент у организатора, и качество монтажа порою вызывает уныние. Гарантия, как правило, на монтаж молниезащиты — 1 год.

Что представляет собой простейшая молниезащита (громоотвод).

Любой комплект молниезащиты состоит из:

— заземления (куда «уходит» разряд молнии, отсюда и название соответствующее)

— молниеприёмника (Толстый стальной штырь принимающий разряд)

— специальный токопровод (токоотвод, по которому происходит мгновенное перемещение разряда от приёмника молнии до земли)

На самой высокой части крыше устанавливают толстый металлический стержень, к нему присоединяется стальная проволока, толщиной не менее 6 мм и соединяется с заземлением.

Заземление выполняют из металлических штырей или уголков по принципу, чем глубже, тем лучше. Штыри (уголки) обвариваются 40 мм металлической полосой. Окрас заземления запрещён, разрешен только окрас мест сварок, так как такие места гниют быстро. Раз в несколько лет заземление нужно мегерить специальным прибором мегаомметром для проверки его работоспособности. Помните, что металл в земле имеет свойство сгнивать и не надо забывать мониторить состояние, от этого может зависеть ваша собственная безопасность.

Заземление для громоотвода делается отдельно от контура заземления дома. В продаже есть типовые уже готовые контуры заземления

Если дом деревянный, монтировать вплотную к дому нельзя. Используйте специальные хомуты. Велик риск пожара, поэтому выдерживайте расстояние.

Активная молниезащита.

Отличается от простейшей способностью ионизации воздуха и за счет этого достигается наивысший защитный эффект. Говорить о ней не буду — удовольствие не для обычной дачи в силу высокой стоимости.

Внутренняя молниезащита.

Необходимо понимать, что удар молнии рядом может вызвать значительный скачок напряжения, что может вывести из строя все современные электроприборы. Это более массовое явление, чем прямое поражение молнией загородного дома. Самый действенный способ это просто обесточивать дом. У кого позволяют финансы то монтировать УЗИП (защита от импульсных перенапряжений).

Сами УЗИПы бывает разных видов, но любой УЗИП состоит из варистора (нелинейный резистор). Вещь в быту необходимая, сопротивление варистора нелинейно и зависит от напряжения. При ненормальном скачке напряжения сопротивление варистора падает до нуля и бросок тока уходит в «землю». Установка УЗИПа без контура заземления бессмысленна. О самих УЗИПах поговорим в следующей статье; в любом случае иметь понятие дачнику об УЗИПах и варисторах необходимо.

В каких случаях надо в первую очередь позаботиться о защите крыши.

Мало кто знает, что крыши из новомодной металлочерепицы и профлиста (или просто оцинковка), могут представлять опасность для человека, если не заземлены. Речь идёт о деревянных домах. Такие крыши способны как ёмкость накопить электрический заряд и при касании их человеком возможно поражение электрическим разрядом. Любой заряд- это искра, которая может воспламенить рубероид или дерево. В таких случаях необходимо заземлять крышу. Все имеющиеся металлические элементы на крыше (флюгер) необходимо присоединять к крыше проводником.

Громоотвод и безопасная зона.

Каждый громоотвод имею свою зону безопасности. По общепринятому правилу он рассчитывается по формуле-:

1.5*H, где H — высота молниеприёмника. Это зона разумной безопасности. Проверять на себе не стоит. В случае грозы ищите укрытие и не находитесь на открытой зоне.

Кроме того, громоотвод можно сделать не на доме, а на дереве при следующих условиях —

а) Растет не ближе 3 метров к дому,

Частный дом - это всегда море хлопот и забот, особенно в части его обустройства. Например, когда мы строим себе жилье, мы стараемся сделать его самым надежным и долговечным, чтобы с ним не случилась беда, как с домиками Ниф-Нифа и Нуф-Нуфа. Поэтому важно все: и выбор технологии строительства, и подбор материалов, и конструктивные особенности будущего здания. Большую роль играет и громоотвод в частном доме.

Защита от природных катаклизмов

Сегодняшние новости просто насыщены различными событиями, связанными с и катаклизмами. И одно из самых опасных для человека - это молния. Если она попадет в дом, это может привести к пожару, а потому громоотвод в частном доме обязательно должен быть. Согласно законам физики, молния - это искра электрического происхождения. Чтобы достичь земли, она ищет проводник из металла. И такие элементы, как антенны, металлический дымоход, цинковая кровля способны спровоцировать попадание молнии в них. А это может привести к беде.

Именно для защиты дома от таких опасных последствий выполняется устройство громоотвода в частном доме. В идеале его нужно сооружать на отдельной вышке, чтобы в случае попадания молнии удар пришелся не на дом, а на саму вышку. Но прежде чем сооружать громоотвод, нужно заняться определенными расчетами. Во-первых, нужно найти под эту конструкцию место. Как правило, для этого выбирают наиболее удаленный от жилого объекта клочок земли. Во-вторых, важную роль играет высота громоотвода: она должна быть как минимум на два метра выше здания, но при этом не быть слишком высокой.

Монтаж вышки

Чтобы поставить громоотвод в частном доме, нужно соорудить саму вышку. Конструкция ее может быть любой, главное, чтобы в середине вышки было пространство - сюда будет уложен проводник-заземлитель. На вершинах вышки устанавливаются хомуты, к ним крепится медный или алюминиевый стержень, который соединяется с заземлением. Готовую вышку нужно вкопать в землю на глубину не меньше двух метров. После укрепления конструкции громозащита и заземление соединяются. Чтобы обустроить заземление вокруг вышки, нужно начертить треугольник с равными сторонами. В его вершины на глубину примерно в два метра вкапывается арматура - она служит как Затем следует соединить их между собой прутьями из металла. Последняя стадия работ - подсоединение проводника молниеотвода к заземлению.

Чтобы правильно и грамотно соорудить громоотвод в частном доме, схема просто обязательна: она поможет избежать возможных ошибок. Кроме того, важно все соединения выполнить тщательно и ответственно - только в этом случае можно будет защитить свой дом. Проводник лучше всего обложить гофрой - поможет предотвратить появление окисления, что снизит токопроводящие свойства. Вышку также нужно покрасить, чтобы защитить ее от коррозии.

Громоотвод в частном доме - важная составляющая безопасности проживания в нем. Особенно актуально это сооружение для открытых участков или зон, расположенных на возвышенностях. О громоотводе стоит задуматься еще на загородного дома - это позволит своевременно защитить ваше жилище от одной из наиболее опасных стихий.

Такой вопрос закономерно возникает не только у г. Плюшкина, но у любого здравого собственника, когда он с гордостью осматривает только что построенный коттедж, новое складское помещение, здание торгового центра или уже введенный в работу производственный цех. Вопрос не праздный. Молниезащита стоит денег, в ряде случаев не малых, а грозы в наших местах не так уж часты, длятся они час, два от силы, да и большинство молний вспыхивает между облаками, а не устремляется к земле. Рядом стоят давно построенные дома. Никаких молниеотводов на них не видно. Все там цело и никто не жалуется.

С этого, пожалуй, и надо начинать. Молниеотводов действительно не видно, но кто сказал, что здания не защищены от молнии? Молниезащита - это не только и даже не столько установка молниеотводов. Чтобы защититься от молнии сегодня, приходится создавать целый арсенал защитных средств, потому что молния очень изобретательна в выборе оружия и предпочитает обходные маневры лобовой атаке.

России повезло с местом расположения. Целиком находясь в умеренных широтах, она не знает тропических гроз. Тем не менее, на каждый квадратный километр территории страны в среднем приходится 3 - 4 удара молнии в год. Редкий коттедж занимает на земле больше 250 м 2 . На такую площадь в средней полосе России по статистике приходится всего
N = 250:1000000×4 = 0,001 молнии в год. Это означает, что построенное здание должно простоять в среднем T ≈ 1/N = 1000 лет, прежде чем в него ударит молния.

Нетерпеливый человек может прекратить чтение, решив, что столь редкое событие не заслуживает внимания. Специалист же сразу укажет на грубую ошибку, заметив, что в оценке не учтено главное - высота сооружения. Он скажет, что любой объект, возвышающийся над поверхностью земли, притягивает к себе разряды молнии с расстояния около трех своих высот h. Этот факт проверен очень многими экспериментами и не вызывает сомнений. Чтобы получить площадь, с которой стягиваются молнии, вдоль внешнего периметра вашего сооружения надо провести линию, отстоящую от него на
R ст = 3h. Площадь внутри очерченной таким образом границы и будет площадью стягивания молний S ст. Читатель может вычислить ее любым способом, хоть по клеточкам на линованной бумаге. Для здания длиной L и шириной D вполне годится элементарная, хотя и несколько завышенная оценка по школьной формуле для площади прямоугольника

В уже рассматриваемом примере с коттеджем площадью 250 м 2 , для которого L = 15 м и D = 10 м при высоте h = 10 м получается S ст = 5250 м 2 - в 21 раз больше фактической площади. Соответственно увеличивается и вероятность удара молнии. Фактически его следует ожидать в среднем примерно через каждые 50 лет. Это уже вполне значимое время, сопоставимое с человеческой жизнью, тем более, что статистика не поясняет, когда конкретно в полувековой интервал произойдет предсказанное прямое попадание.

С высотой объекта частота ударов молнии в него стремительно нарастает. Стометровая осветительная мачта большого стадиона будет встречаться с молнией почти ежегодно. Строителям придется заранее побеспокоиться о безопасном отводе в землю ее тока. Иначе известный случай поражения сразу нескольких игроков на футбольном поле превратится в систему.

Теперь самое время познакомиться с молнией поближе. С ее прямым ударом все более или менее ясно. Плазменный канал температурой около 30 000 C не оставляет надежд на благополучный исход. Он в состоянии прожечь металлическую кровлю толщиной до 4 мм, воспламенить практически любой горючий материал. Механические разрушения от молнии не столь значительны. Как правило, к ним приводит очень быстрое испарение влаги или генерация газов при разложении пластических материалов по пути следования тока молнии. Классический пример тому длинные и широкие полосы коры, что срывает молния при ударе в дерево. Примерно так же.могут пострадать композиционные материалы, столь популярные сегодня. К счастью, они не так часто применяются в градостроительстве.

Главное же орудие молнии - ее электромагнитное поле. У молнии средней силы ток близок к 30 000 А, для предельно мощной он в 6 - 7 раз больше. Почувствуйте эту величину, сопоставив ее с током мощного домашнего утюга (10 А) или промышленного сварочного аппарата (100 А). Это совсем другие масштабы. Длительность импульса тока молнии редко превышает 0,0001 с (в молниезащите секунда - слишком большое время, там пользуются микросекундами, мкс). За 100 мкс много тепла не выделится, поэтому для отвода тока молнии в землю используются проводники вполне умеренного диаметра (~ 1см). Куда более важен другой временной параметр - время роста тока до амплитудного значения. Здесь молния безусловный рекордсмен, потому что ее ток может нарастать во времени со скоростью 200 000 000 000 А/с. В нашем быту нет явлений, которые можно было бы использовать для зримого представления столь фантастической величины.

Для себя я придумал следующее. Представьте человека на расстоянии 10 м от молниеотвода (промежутки такого рода часто фигурируют в нормативах по молниезащите едва ли как безопасные). Его поднятые руки образуют контур площадью 1 м 2 . В таком контуре молния с предельной скоростью роста своего тока наводит ЭДС магнитной индукции в 4000 В. Напряжение в сети вашего дома почти в 20 раз меньше, тем не менее, не пытайтесь для сопоставления оценить на себе его воздействие, сунув в розетку пару гвоздиков. Двадцатикратного перенапряжения бытовые приборы не выдержат. Что ж тогда говорить о низковольтных устройствах - компьютерах, плеерах, датчиках пожарной сигнализации, аппаратуре охраны периметра, телевизионных усилителях. В современном жилище немало дорогостоящих устройств, которые могут стать легкой добычей молнии.

Ваш дом - ваша крепость. Так говорят англичане. Наиболее уязвимым местом этой крепости закономерно считают воздушную линию электропередачи 220/380 В, что поставляет вам электроэнергию. Вместе с ней в дом проникают грозовые перенапряжения. Если не считать больших городов, электроснабжение в нашей стране все еще осуществляется по воздушным линиям обычного исполнения. Ее провода подвешиваются на столбах-опорах на расстоянии 40 - 50 см друг от друга, чтобы исключить схлестывание при ветре. Протянувшись от подстанции до вашего дома на 200 - 300 м, такие провода образуют контур очень солидной площади. Даже совсем неблизкая молния наводит в нем своим магнитным полем опасное напряжение. Несколько лет назад у меня была возможность убедиться в эффективности дистанционной молниевой атаки. Удар молнии в землю произошел на расстоянии 200 -300 м от моего одноэтажного дома. На это указала короткая (~ 1 с) задержка между вспышкой и раскатом грома. Сам я остался без антенного усилителя. В соседних домах вышли из строя телевизоры, музыкальные центры СВЧ-печки и другое далеко не самое дешевое оборудование. Согласитесь, молниевый разряд в радиусе 200 -300 м от дома маловероятным событием не назовешь. Лучше не рисковать и позаботиться о средствах защиты.

Мой сосед, завершающий строительство нового дома, пришел посоветоваться об его молниезащитном обустройстве. Я сказал, что он сильно опоздал с началом работ. Средства молниезащиты должны выбираться еще в проекте. Только тогда они окажутся не слишком дорогими и предельно эффективными. Дело в том, что специалисты умеют совмещать многие элементы молниезащиты со строительными конструкциями сооружения. Естественно, что такое надо предусматривать заранее.

Опасность молнии не стоит преувеличивать, подобно тому, как это делают телевизионные комментаторы, демонстрируя кадры-страшилки и снабжая своих зрителей бесполезными, а иной раз и просто вредными советами. Но еще опаснее этой опасностью пренебрегать. Человеку разумному стоит обратиться к специалисту, чтобы трезво оценить возможные аварийные последствия и предусмотреть средства защиты от них.

Э. М. Базелян , д.т.н., профессор
Энергетический институт имени Г.М. Кржижановского, г. Москва

Надеемся, что в дальнейшем этот сайт выполнит роль элементарного учебника по самообороне от молнии. Мы планируем постоянно размещать здесь статьи о реальных опасностях грозового электричества и современных средствах молниезащиты. Они призваны помочь разобраться в существе проблемы и оценить доступные вам пути ее решения.