Одно из опаснейших для человека природных явлений — молния — гигантский электрический искровой разряд в атмосфере, обычно проявляющийся в виде яркой вспышки и грома. Молния способна привести к повреждениям строений, отказу находящегося внутри электрического и электронного оборудования, вызывать пожары и поражать электрическим током людей. На земном шаре ежегодно происходят до 16 миллионов гроз, около 44 тысяч в день.
Для защиты строений от молний необходим комплекс мер, препятствующих как прямому электрическому разряду в строения, так и вторичным её проявлениям в виде перенапряжений, возникающих в электро- и сигнальных цепях.
Молниезащита подразделяется на внешнюю и внутреннюю. Внешняя — обеспечивает перехват молнии и отвод её в землю, защищая как строения от повреждений и пожаров, так и людей, находящихся внутри или снаружи здания.
Внутренняя молниезащита представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) и предназначена для обеспечения безопасности электротехнического и электронного оборудования от возникающих перенапряжений в сети. В свою очередь, внешняя
молниезащита может быть активной или пассивной (классической).
Активная система, появившаяся в конце 1990-х годов, имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными средствами и в последнее время широко внедряется за рубежом. В ней используется молниеприёмник, ионизирующий во время грозы воздух вокруг себя и, тем самым, значительно увеличивающий зону защиты. Это устройство не требует дополнительной электроэнергии и безопасно для окружающих.
Активный молниеприёмник устанавливается на 1 м выше самой высокой точки здания и практически не
искажает облик строения. Ему присущи большая зона защиты, а также незначительная материалоёмкость. Недостатком активной защиты являются относительная новизна и, как следствие, отсутствие нормативно-технической документации и статистической информации об эффективности применения оборудования.
Внедрение активной молниезащиты позволяет сократить количество используемых молниеприёмников и токоотводов, а простота её монтажа — сэкономить значительные средства.
Это особенно актуально в гражданском строительстве, в частности, при возведении коттеджей, где владельцы недвижимости предъявляют повышейные требования к внешнему виду здания.
На данный момент применение систем активной молниезащиты регламентируется нормативными документами Франции, Испании, Португалии, Сербии, Литвы и других стран. В Беларуси подобной документации пока не разработано, что затрудняет проведение проектных работ и широкое внедрение этого типа молниезащиты. Поэтому, учитывая реалии сегодняшнего дня, более подробно рассмотрим пассивную защиту и её элементы.
Пассивная система молниезащиты подразумевает использование в качестве молниеприёмника металлических элементов, установленных на кровле и
выступающих частях здания. К ним от-носятся молниеприёмные сетки и тросы (чаще применяемые для защиты промышленных сооружений, поэтому не будем акцентировать на них внимание), а также металлические стержневые молниеотводы. Наиболее часто используются комбинации из сетки и стержневых молниеприёмников.
Для защиты зданий и сооружений, имеющих плоскую либо с незначительным уклоном крышу, широко применяется молниеприёмная сетка, но это практически не используют в индивидуальном строительстве.
В качестве молниеприёмника можно использовать и металлическую кровлю. При этом, во избежание прогара при электрическом разряде, её толщина должна быть не менее 4 мм.
Большой опыт эксплуатации пассивной защиты позволил разработать нормативно-техническую документацию, необходимую для расчёта применяемых комплектующих изделий.
Основным её преимуществом является длительный опыт её использования, на основании которого возможна разработка систем молниезащиты высокой надёжности.
Недостатками же пассивной молниезащиты являются изменение внешнего вида строения и сравнительно большая материалоёмкость.
Но там, где использование сетки невозможно либо нецелесообразно, применяют стержневые молниеотводы, состоящие из молниеприёмника, расположенного в зоне возможного контакта с каналом молнии, токоотвода (заземляющего проводника достаточно большого сечения) и заземлителя, обычно в виде горизонтальных и вертикальных проводников, заглублённых в грунт (рис. 1).
Элементы молниеотвода соединяют между собой и закрепляют на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается как можно выше или непосредственно на защищаемом объекте либо как отдельное сооружение рядом со строением.
Стержневые молниеотводы широко используют для защиты жилых зданий и промышленных сооружений. Их достоинством является возможность крепления с применением находящихся на крыше труб, систем вентиляции и т.п.
Как уже говорилось, для заземления используют горизонтальные и вертикальные проводники. Горизонтальные заземлители выполняют из стальных полос или прутков сечением не менее 160 мм2. Заземляющие спуски, для исключения усиленного разрушения на участке «воздух -грунт», изолируют на длину 100 мм в обе стороны от границы раздела двух сред путём предварительного покрытия их двумя слоями грунтовки с последующей окраской эмалью в два слоя.
Все пересечения и соединения прокладываемых заземлителей выполняются сваркой внахлёст (рис. 2). 
Сварной шов делают сплошным. Длина
нахлёста должна быть не менее шести диаметров заземлителя при круглом сечении и двойной ширины — при прямоугольном. Сварные соединения стальных элементов заземления защищают от коррозии покрытием мест соединения специальным составом.
Длина вертикальных заземлителей, как правило, составляет 3-5 м. В грунтах с высоким удельным электрическим сопротивлением их длина может
быть существенно больше.
В качестве вертикальных заземлителей широкое распространение получили стальные стержни с медным покрытием российской компании Ezetek.
Соединяемые между собой резьбовыми латунными муфтами, они могут быть заглублены до 20 м. Это делает их независимыми от метеоусловий, способных увеличивать удельное сопротивление грунта.
Установка глубинных заземлителей осуществляется с помощью вибромолота, а применяемые зажимы обеспечивают надёжный контакт с токоотводами. Данная технология позволяет значительно ускорить монтаж заземляющего устройства, уменьшить затраты на подготовку и практически полностью исключить земляные работы.
Внутренняя молниезащита представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) электрои электронного оборудования, возникающих в сети питания и в сигнальных цепях как непосредственно от воздействия тока молнии, так и вследствие перенапряжений, появляющихся при её растекании по системе заземления.
Поскольку растекание тока молнии по системе заземления может привести к возникновению мощных импульсных помех, способных вывести из строя электроприборы, в том числе даже выключенные, но подсоединённые к сети, то для разных уровней защиты предусмотрены УЗИП нескольких классов. Так, УЗИП I класса защищают цепи питания и сигнальные цепи от прямых попаданий молнии. Их монтируют обычно на электрическом вводе в здание. УЗИП II класса осуществляют дополнительную защиту от удара молнии, их устанавливают в главном распределительном щите строения, a III класса — защищают от высокочастотных помех и остаточных бросков напряжения после работы УЗИП двух первых классов. Последние размещают во вспомогательных распределительных щитках.
Существуют также комбинированные устройства, как правило, сочетающие в себе свойства I и II классов.
Обычно УЗИП I класса позволяют сразу же подключать бытовое электрооборудование. Дополнительные же УЗИП могут потребоваться для защиты особо ценного оборудования, как, например, компьютеров. В этом случае непосредственно перед защищаемым оборудованием ставят УЗИП III класса, а в местном распределительном щите — УЗИП I класса.
Аппаратуру радиосвязи защищают, устанавливая УЗИП на вводе соответствующего кабеля в здание. При выборе УЗИП следует принимать во внимание амплитуду и частотный диапазон передаваемого сигнала.
Как видите, защитить современный дом, насыщенный бытовым электрооборудованием, компьютерами и системами связи, дело непростое, и обойтись лишь одним «громоотводом» не удастся. Поэтому, чтобы полностью обезопасить своё жилище, следует привлекать специалистов. Только они способны определить риск поражения молнией строения и разработать комплекс мер для его защиты. Лишь после этого следует приступать к проектированию и монтажу всей системы молниезащиты.
Подводя итог сказанному, можно сделать вывод, что для полноценной защиты зданий следует разрабатывать комплексную систему молниезащиты, включающую устройства перехвата тока молнии и отвода его в землю с обеспечением равномерного растекания и позволяющую ограничить импульсные перенапряжения, которые могут попасть на входы защищаемой аппаратуры.
При проектировании системы необходимо учитывать место расположения защищаемого здания, его размеры, конфигурацию и грунтовые условия, подводящие коммуникации, а также помехоустойчивость защищаемого оборудования. Только в этом случае можно говорить о полноценной безопасности своего жилища.
Олег Таламанов