Как сделать молниеотвод? защита от молнии своими руками

Части конструкции

В принципе, устройство любого молниеотвода подразумевает наличие трех составляющих.

Молнеприемник должен выдерживать напряжения в миллионы вольт, высокую температуру и существенное ударное воздействие (молния может расщепить крупное дерево).

Эту часть молниеотвода изготавливают из проводящего металла. Применяют стальную проволоку большого диаметра (10-12 мм), стальную полосу или пруток.

Токопровод, связывающий молниеприемник с заземлителем, выполняется из проводника, и должен выдерживать кратковременное протекание колоссальных токов. Производством токоотводов занимаются отечественные и зарубежные фирмы. Вместе с проводником они предлагают крепления, что значительно упрощает монтаж устройств.

Третья часть молниеотвода – заземляющее устройство (ЗУ), способствующее беспрепятственному растеканию тока в землю из токопровода.

Сюда же справедливо можно было бы добавить и основание, на котором собрана вся эта конструкция. Но обычно в его качестве выступают сами объекты защиты (здания, опоры ЛЭП и прочее), хотя устройство молниеотвода может предполагать его размещение как самостоятельной единицы на отдельном основании.

Из каких элементов состоит молниеотвод

Цены на молниезащиту и заземление

Молниезащита и заземление

Вне зависимости от размеров, технических данных и места монтажа все конструкции состоят из общих элементов.

Элемент молниеотвода	Назначение и краткое описание
Молниеотвод	Кусок катанки или иного металлического штыря, возвышающегося над крышей.
Проводники тока	Проволока диаметром не менее 5 мм, соединяет между собой молниеотвод и заземление.
Заземление	Самый важный технический элемент молниеотвода. Собирает из земли положительные ионы и по проводникам и молниеотводу отводит их в атмосферу. Именно от эффективности заземления зависит надежность функционирования молниеотвода.

Конструкция молниеотводов

Разрядное устройство своими руками

Перед тем как измерить емкость, проверить кондёры на пробой или утечку, или если нужна замена несправного элемента необходимо его разрядить. Особенно актуально сделать правильный разряд у высоковольтных радиодеталей большой емкости. Накопленная энергия может сохраняться длительное время и неправильный демонтаж или хранение может нести угрозу для жизни.

Для безопасной разрядки высоковольтных конденсаторов можно собрать недорогое, простое в реализации электронное устройство. Оно разряжает вполне эффективно и безопасно.

Посмотрим на его принципиальную схему:

Напряжение с высоковольтного конденсатора поступает на гасящий резистор R1 и далее уходит на диодный ограничитель напряжения двустороннего типа.

Сам диодный ограничитель из двух параллельных цепочек диодов D1-D3 и D4-D6. Это сделано для того чтобы от любого диода в цепи снять напряжение порядка 2 вольт для работы светодиодных индикаторов D7, D8. Поступающий ток на светодиоды ограничивается резистором R2.

Светодиод запускает процесс разряда высоковольтного конденсатора до безопасного напряжения порядка двух вольт.

На процесс разряда может потребоваться некоторое время от 10 сек. и больше. Время разряда зависит от емкости подключенного кондёра и, какое остаточное напряжение в нем оставалось.

Как только светодиод потухнет можно провести окончательный разряд, с помощью отвертки закоротив выводы радиодетали.

Схема вполне работоспособна.

Всю плату можно собрать самостоятельно и поместить в пластиковый корпус.

Установка молниеотвода и принципы монтажа

Перед тем как приступать к установке молниеотвода для дымовой трубы, необходимо ознакомиться со всеми правилами и рекомендациями. Заземление станет эффективным только в том случае, если вы идеально выполните все рекомендации по защите дымовой трубы. Вам потребуется сделать все возможное для того, чтобы обеспечить безопасное функционирование дымовой трубы. Тогда молния не сможет нарушить ее целостность.

Для того чтобы это обеспечить необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

Размещение молниеотводов вокруг трубы должно выполняться в порядке симметрии. При этом вам потребуется учесть, что один из молниеотводов следует направить в сторону «розы ветров».
Если дымовая труба не превышает 30 метров, тогда необходимо оборудовать ее тремя молниеотводами. Если труба превышает данную высоту, тогда следует добавить еще один молниеотвод.
Несколько молниеотводов вверху трубы необходимо оборудовать специальным медным кольцом. Крепить его следует к кирпичной кладке при помощи заранее подготовленных пластин из бронзы. Бронзовые крепления должны погружаться в кирпичную кладку на 15 сантиметров.
При помощи вертикальной арматуры вам потребуется сделать ответвления от медного круга. Между ними должно быть расстояние в 120 сантиметров.
Длина прутов вместе с роспуском пучка должна составлять не менее трех метров.
Каждый прут должен иметь проволоку на концах.
Все стержни, которые находятся на дымовой трубе также необходимо объединить.
Все молниеотводы необходимо соединить с внешними грунтовыми водами.
Центральную пластину вашей конструкции необходимо поместить в центре подземного бассейна.

Это наиболее распространенный вариант заземления, который помогает надежно защищать конструкцию молниезащиты дымовой трубы. Этот вид заземления используется на многих крупных предприятиях. Также просмотрите, особенности молнии и молниезащиты.

Это интересно: Молниезащита многоэтажного дома

Итак, какого же типа бывают приемники молний?

Особенности конструкции стержневого молниеотвода

Стержневой молниеотвод.

Самый простой и потому некогда (да и сейчас тоже) вид молниеприемника – стержневой. Такой установлен во многих частных секторах. Как правило, это обычная металлическая мачта, которая метра на два возвышается над крышей дома. Впрочем, как уже говорилось, можно смонтировать громоотвод и на отдельной мачте, неподалеку от дома.

Учитывая то, что грозы нередко сопровождаются еще и довольно сильными ветрами, необходимо максимально прочно укрепить мачту. В противном случае увесистая конструкция может просто упасть – и нанести ущерб постройкам или даже здоровью человека.

Чем примечателен линейный громоотвод

Другая разновидность громоотвода – это линейный. Еще он носит название тросового. Конструктивно он устроен несколько сложнее, чем мачтовый, о котором говорилось выше. Собственно говоря, это трос из металла, растянутый между двумя мачтами.

Линейный громоотвод.

Сам трос при этом соединяется с контуром заземления также при помощи токоотвода в виде медной или стальной толстой жилы

Жилу при этом важно действительно брать достаточно крупного сечения. В противном случае она может просто оплавиться из-за теплового действия электрического тока

Считается, что такой вид молниеотвода способен уловить больше молний, благодаря чему обеспечивается большая безопасность даже во время самой интенсивной грозы.

Особенности сетчатого молниеприемника и громоотвода, основанного на его использовании

Как можно понять из одного только названия, такого вида приемник молний представляет собой специальную сетку, которая организуется из металлических жил. В свою очередь, такая сетка располагается сверху крыши и берет на себя все грозовые удары. Ну а дальше все происходит по же привычной схеме: «пойманная» молния пропускает весь свой ток через толстый токовод прямо в контур заземления, где заряд благополучно гасится. Благодаря тому, что сетка имеет довольно большую площадь, она способна уловить еще больше молний и не допустить попадания ни одной из них в металлические части строений. Некоторые домовладельцы применяют даже одновременно несколько типов громоотводов. Впрочем, как правило, бывает вполне достаточно и одного. Главное – чтобы было все выполнено правильно во время сборки и монтажа конструкции.

Сетчатый молниеприемник.

Как работает молниеотвод?

Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Молниеотвод состоит из молниеприёмника, непосредственно принимающего на себя удар молнии, токоотвода и заземлителя.

Молниеприёмник, который, исходя из названия, необходим для приёма разряда молнии. Располагается он как можно выше над защищаемым сооружением. Может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.

Токоотвод служит проводником для электрического заряда молнии от молниеприёмника до заземлителя. Обычно представляет собой провод достаточно большого сечения.

Заземлитель – проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в землю.

Спасибо за ответ. А вы не знаете, что происходит с заземлителем в том случае, если молния все же попадает в защищаемый молниеотводом объект?

ВОВА БЕРЕСТНЕВ, пока молниеотвод (обычно железный) не работает, он потихоньку окисляется в земле. При кратковременном приложении к нему положительного потенциала некоторые соли железа теоретически могут разложиться на железо и соответствующий радикал. Но потом всё окислится обратно. Влияние на реакции самого заземлителя с землёй не должно быть существенным. Особенно, если заземлителем является не старое жестяное ведро, а железяка потолще. Т.е. ничего фатального с заземлителем не произойдёт.

Молниеотвод (он же громоотвод) работает в отличие от трансформатора (известного по бородатому анекдоту) совершенно бесшумно А именно — он стоит и возвышается над тем, что защищает. И чем выше он возвышается, тем больший радиус он защищает от попадания молний. На первый взгляд в этом и состоит его работа — «возвышаться над». Условно говоря, можно мысленно нарисовать конус с вершиной у снования принимающего стержня, и углом наклона образующей около 40°. Для точных расчётов есть формулы. Находясь внутри этого конуса можно смело сказать: «я в домике». Так как прохождение там молнии — это событие практически невозможное.

В чём же «волшебство»? Всё просто. Особая удача для молнии — это воткнуться в землю. Земля такая огромная, что не почувствует какого либо изменения своего электрического заряда. Земля — это место где электрический потенциал всегда равен нулю. (Можно попутно познакомиться со статьёй про электрическое поле Земли.) Т.е. можно считать что мятущийся электрический заряд попадая в землю практически исчезает, обретает наконец-то долгожданный покой. Аминь.

Но на пути к земле молния может встретить ненароком что-то нужное и поджечь. Предсказать путь прохождения молнии от точки со своим потенциалом до точки с нулевым потенциалом в условно однородном воздухе невозможно, зато можно с помощью молниеотвода по крайней мере обозначить где-нибудь повыше над головами такое место с нулевым потенциалом искусственно. Создать над собой такой “домик”. Молния обрадуется, обрушится в это место, а там оказывается еще не земля. В этом, собственно, и весь секрет.

Другими словами работа молниеотвода заключается в том, что на достаточной высоте он создаёт место такое же привлекательное для молнии как земля (с нулевым потенциалом), электрически соединённое с землёй, но имеющее под собой безопасное пространство.

Молниезащита промышленных зданий и сооружений | Фирма СТЭЛЛАЙТ

При возведении любого объекта необходим комплекс технических мероприятий для оптимальной защиты людей (животных), сооружений, электроприборов от взрывов, пожаров и разрушений вследствие попадания молнии.

Грозовой разряд опасен очень высокой температурой, приводящей к возгоранию легковоспламеняющихся частей сооружений и коммуникаций.

Предотвратить подобные проблемы поможет комплексная молниезащита зданий и сооружений.

О важности молниезащиты на предприятии

Установка молниезащиты на объектах позволяет избежать или свести к минимуму:

Разрушение конструкций и воспламенение.
Причинение травм людям и животным
Вывод электроприборов из строя.

Различают внутреннюю и внешнюю молниезащиту для зданий производственного назначения и промышленных коммуникаций. Первая группа безопасности работает на сглаживание импульсных скачков напряжения, по вине которых и происходит выход оборудования из строя. В нее входят:

Шины компенсации (уравнивания) потенциалов. Все металлические конструкции коммуникаций соединяются с шиной в разных точках, что предотвращает возникновение разницы потенциалов и препятствуют таким образом появлению электрического разряда (искрения).
Устройства защиты от импульсных напряжений (УЗИП), которые нейтрализуют импульс перенапряжения, вызванный грозовым ударом.

Когда монтируется молниезащита производственных зданий, УЗИПы устанавливаются в сеть электроснабжения до счетчика, в щиты распределительные и непосредственно перед энергопотребителями. Вторая группа работает блокиратором молнии – перехватывает прямой удар на себя и уводит его разряд в землю. В ее состав входит молниеприемник, токоотвод, заземлитель.

В компании Стэллайт вы можете купить молниезащиту промышленных зданий и сооружений с учетом особенностей объекта, подобрать схему для различных типов строений.

Наши квалифицированные специалисты окажут консультационную помощь по любым вопросам, проведут работы по монтажу надежной защиты от всех грозовых последствий.

Все устройства и оборудование проходят тестовую проверку и имеют сертификаты качества.

Зарядка конденсатора

Процедура эта не является чем-то очень сложным .

Состояние АКБ, безусловно, особенно с наступлением холодов заслуживает более тщательного внимания, но все же, даже если он будет новым и полностью исправным, помощь конденсатора(см.Зачем нужен конденсатор для автоакустики сегодня) ему понадобится обязательно в автомобиле, где стоит мощный сабвуфер. Процедура зарядки конденсатора нужна всегда, как только АКБ снимается с машины. Кроме того, конденсатор заряжают и при первичной его установке.

Подробная инструкция

Подробная и пошаговая инструкция, как это сделать, приводится здесь:

Для начала следует подготовится: найти источник постоянного тока (АКБ в данном случае), резистор (он идет в комплекте с конденсатором) или лампочку на 12 В (если резистор найти не удалось) и провода для подключения конденсатора (они должны быть такого же сечения, как и провода питания).

Предохранитель акустической системы аккуратно отключаем;
Снимаем провод от положительной клеммы конденсатора;
Подключаем АКБ в сеть (как это сделать, можно узнать из тематических статей);
Берем резистор или лампочку, подключаем одним контактом к положительной клемме накопителя, а другим – к проводу питания (время зарядки определяется по мануалу, инструкции, идущей в комплекте);

Конденсатор на сабвуфер

ставим обратно предохранитель акустической системы;
ждем сколько нужно (не менее 2-х минут), затем резистор отключаем;
кабель питания накопителя подключаем к положительной клемме напрямую.

Схема как зарядить конденсатор

Нюансы расчета

Проектирование тросового молниеотвода, как и его монтаж, в большинстве случаев является довольно сложной задачей, которая требует обращения к профессионалам.

Расчет ведется по достаточно сложным формулам, в которых должны быть учтены, в частности, следующие показатели:

высота опоры троса;
ширина и длина зоны тросового молниеотвода (как на уровне сооружения, так и на уровне земли);
ожидаемое поражение количеств молнией в год.

Сам монтаж должен строго соответствовать правилам устройства электроустановок (ПУЭ), и поэтому имеет немало тонкостей, о которых неподготовленный человек может не знать.

Что могут порекомендовать специалисты

Егор Дмитриевич Петров, электрик: в случае, если в постройке имеется дымоход, вокруг него рекомендуется намотать несколько витков отводящей жилы и затем соединить ее с молниеотводом. В отдельной защите могут нуждаться и такие элементы кровли, как трубы, водосточные желоба – в том случае если они изготовлены из металла. В идеале вообще все металлические части крыши должны быть обеспечены молниеотводами, однако на практике это либо просто не осуществимо, либо связано с преодолением большого количества трудностей.Михаил Сурков, монтажник электрооборудования: не будет лишним позаботиться и о защите молниевых приемников от коррозии. Ведь им придется длительное время выдерживать не самые благоприятные природные условия. Для этого можно будет просто выкрасить стержень приемника или оцинковать его. Если же приемник изготовлен из меди, то дополнительной защиты от коррозии не требуется.

Защита от заноса высоких потенциалов

Опасность возникновения таких потенциалов существует на линиях электропередач в результате попадания в них молнии, либо вследствие возникновения электромагнитной индукции в непосредственной от них близости.

Проникая в дома, они могут стать причиной не только выхода из строя различных электробытовых приборов, но и представляют реальную угрозу для жизни человека. Чтобы предотвратить такую возможность обычно оборудуют заземление крюков на стенах и опорах.

При этом импульсное сопротивление не должно превышать по возможности 20 Ом. Самым лучшим вариантом является установка дополнительного заземления на ближайшей опоре к дому. Таким образом, здание можно сделать совершенно безвредным.

Конструкция молниеотвода состоит из трех основных конструктивных частей:

Молниеприемник — часть конструкции молниеотвода, непосредственно принимающая на себя удар молнии. Всегда выполняется из металла с высокой проводимостью и стойкостью к разрушению от погодных условий. Материалом для молниеприёмников может служить нержавеющая или оцинкованная сталь, алюминий или медь.

Токоотвод — часть конструкции молниеотвода, которая непосредственно сбрасывает (спускает) принятый электрический заряд в заземлитель, непосредственно связанный с землей. Поэтому иное название токоотвода — спуск. Также выполняется из металла.

Заземлитель — металлический проводник, погруженный в землю. Может выполняться в разных видах, от вкопанной в почву шины до железобетонной сваи, роль проводников в которой выполняет стальной каркас.

Виды молниезащиты

По исполнению системы защиты бывают:

внешние;
внутренние.

У каждой системы свое предназначение, и применять их нужно в комплексе, чтобы исключить все три фактора поражения молнией.

Внешнее устройство молниезащиты зданий и сооружений монтируется на крышах, близлежащих пристройках, сооружениях и состоит из молниеприемника, токоотвода и заземлителя. Основная их функция — отвести разряд тока в землю, не дав ему попасть на поверхность крыши. Разряд через токоотвод попадает в заземлитель и дальше растекается в земле.

Внутренний тип системы защиты от молний заключается в установке устройства внутри здания и служит для защиты от импульсных перенапряжений.

Бывают следующие виды внутренних устройств:

Реле контроля напряжения с возможностью ручной регулировки минимальных и максимальных показателей напряжения в сети. В случае нарушения показателей критических точек прибор выполняет отключение напряжения. Может быть установлен на весь дом или отдельно на каждый прибор. Самый простой и дешевый вариант.
Стабилизатор напряжения.
Реле контроля фаз (при трехфазном напряжении). Относится к микропроцессорным приборам.

Назначение и функции конденсаторов

Конденсатор играет огромную роль как в аналоговой, так и цифровой технике. Они бывают электролитическими и керамическими, и отличаются своими свойствами, но не общей концепцией. Примеры использования:

Фильтрует высокочастотные помехи;
Уменьшает и сглаживает пульсации;
Разделяет сигнал на постоянные и переменные составляющие;
Накапливает энергию;
Может использоваться как источник опорного напряжения;
Создает резонанс с катушкой индуктивности для усиления сигнала.

Примеры использования

В усилителях обычно используются для защиты сабвуферов, фильтрации питания, термостабилизации и разделение постоянной составляющей от переменной. А электролитические в автономных схемах с микроконтроллерами могут долго обеспечивать питание за счет большой емкости.
В данной схеме транзистор VT1 постоянно открыт, чтобы усиливать звук без искажений. Но если вход замнется или на него поступи постоянный ток, то транзистор откроется, перейдет в насыщение и перегреется. Чтобы этого не допустить, нужен конденсатор. С1 позволяет отделить постоянную оставляющую от переменной. Переменный сигнал легко проходит на базу транзистора, а постоянный сигнал не проходит.

С2 совместно с резистором R3 выполняет функцию термостабилизации. Когда усилитель работает, транзистор нагревается. Это может внести искажения в сигнал. Поэтому, резистор R3 помогает удержать рабочую точку при нагреве. Но когда транзистор холодный и стабилизации не требуется резистор может уменьшить мощность усилителя. Поэтому, в дело вступает С2. Он проводит через себя усиленный сигнал шунтируя резистор, тем самым, не снижая номинальную мощность схемы. Если его емкость будет ниже расчетной, он начнет вносить фазовые искажения в выходной сигнал.

Чтобы схема качественно работала, обязательно хорошее питание. Когда схема в пиковые значения потребляет больше тока, то это всегда сильная нагрузка на источник питания. С3 фильтрует помехи по питанию и помогает снизить нагрузку. Чем больше емкость — тем лучше звук, но до определенных значений, все зависит от схемы.

А в блоках питания используется тот же принцип, как и в предыдущей схеме по питанию, но здесь емкость нужна гораздо больше. На этой схеме емкость элеткролита может быть как 1000 мкФ, так и 10 000 мкФ.

Еще на диодный мост можно параллельно включить керамические конденсаторы, которые будут шунтировать схему от высокочастотных наводок и шума сети 220 В.

Фазовые искажения

Конденсатор может искажать переменный сигнал по фазе. Это происходит из-за неверного расчета емкости, общего сопротивления и взаимодействия с другими радиодеталями. Не стоит забывать и о том, что любая радиодеталь имеет как реактивное, так и активное сопротивление.

Post Views:
1 573

Виды молниеотводов

Если говорить в общем, то молниезащиту можно разделить на активную и пассивную. К первой относят молниеотводы, которые основаны на лазерном и ионном излучениях. Пассивную составляют антенные, тросовые и стержневые системы.

Стоит заметить, что широкое распространение получил именно второй тип молниезащиты, который мы и рассмотрим подробнее в этой статье.

Виды молниеотводов пассивной молниезащиты

Стержневые системы являются наиболее распространенными, простыми и дешевыми в своем исполнении. Представляют они собой несколько вертикальных стержней, которые устанавливаются на определенном сооружении либо в его близи.

Тросовые системы составляют несколько тросов, которые крепятся на определенных опорах, вдоль которых укладывают токоотводы, присоединяемые к одному заземлителю. В качестве токоотводов используют любые их вариации, изготовленные из высококачественной стали.

Еще одной разновидностью молниеотводов можно назвать антенны и сетки, которые натягиваются над сооружением.

Активная молниезащита

Если у нас этот вариант еще не так популярен, то причина лишь в том, что на просторы Российской Федерации эта альтернатива попала не так давно.

Принцип работы таких молниеотводов иной. Если пассивная молниезащита принимает на себя разряд и отводит его к земле, то активная вовсе предупреждает удар молнии. Происходит это за счет образования области ионизации во время грозы.

Благодаря этому в случае удара молнии создается опережающий разряд, который направляется в ее сторону. Таким образом, эта молния перехватывается и через созданный канал направляется к заземлению.

Стоит отметить, что среди преимуществ такого вида системы можно назвать больший радиус защищаемой территории, а также более легкую установку.

Типовые молниеотводы

Помимо названных вариаций виды молниеотводов могут также включать следующие:

МОГК или граненые конические молниеотводы. Изготавливаются они из листовой стали горячего проката и представляют собой металлическую конструкцию, которая принимает на себя разряды молнии. Существует возможность оборудовать их осветительными приборами, так что они являются оптимальным вариантом для монтажа на улицах города
ВГН и ВГМ, отличаются лишь расположением осветительных приборов. Они представляют собой граненые мачты, которые оснащаются молниеприемником и специальными кронштейнами для крепления фонарей.

Можно утверждать, что на сегодняшний день виды молниеотводов достаточно разнообразны и способны обеспечить любой уровень безопасности от поражения молнией.

Однако хочется подчеркнуть, что не следует судить о представленных вариантах в категориях «хорошо» и «плохо». Этот подход является неверным, так как различные типы будут уместными в различных ситуациях.

Основные виды

Рядовой пользователь не всегда знает о том, каким конденсатором снабжено его устройство. А ведь каждый вид имеет свои недостатки и преимущества, а также эксплуатационные особенности. Существуют две большие группы этих устройств, предназначенные для электрической цепи с переменным и постоянным током. Но всё-таки основная классификация ведётся по типу диэлектрика, который находится между облатками конденсатора. Основные виды:

Керамические. Имеют маленький размер, малый ток утечки и небольшую индуктивность. Отлично работают в условиях высоких частот, в цепях пульсирующего, постоянного и переменного тока. Представлены в различном диапазоне напряжений и ёмкостей, в зависимости от того, для чего конденсатор предназначен.
Слюдяные. В настоящее время почти не используются и не выпускаются. В накопителях такого типа диэлектриком служит слюда. Рабочее напряжение таких конденсаторов в диапазоне — 200−1500 В.
Бумажные. В алюминиевых облатках заключена конденсаторная бумага. Выдерживают напряжение 160−1500 В.
Полиэстеровые. Максимальная ёмкость не превышает 15 мФ, рабочее напряжение — 50−1500 В.
Полипропиленовые. Выгодно выделяются на фоне остальных собратьев двумя преимуществами. Первое — маленький допуск ёмкости (+/- 1%), второе — до 3 кВ рабочего напряжения.

Отдельно стоит отметить электролитические конденсаторы. Главное их отличие от других видов — подключения только к цепи постоянного или пульсирующего тока. Такие накопители имеют полярность — это особенность их конструкции, поэтому неправильное подключение ведёт к вздутию или взрыву устройства. Они обладают большой ёмкостью, что делает конденсатор электролитический пригодным для применения в выпрямительных цепях.