Домашний электрик и не только (2 книга)-ocr

ДОМАШНИЙ ЭЛЕКТРИК И НЕ ТОЛЬКО...

8 Пребывание

на даче. Возвращение на автомобиле в город

8.1 . Молниезащита дома

Попытки защититься от молнии, известны задолго до начала нашей эры. Во время археологических раскопок в Египте были найдены на сте­ нах разрушенных храмов надписи, из которых видно, что установленные вокруг храма, например, в Эдфу, мачты служили для защиты «от небесно­ го огня». Дошедшие до нас другие египетские надписи свидетельствуют о том, что заостренные сверху и по повелению Рамзеса Ш (за много веков до нашей эры) позолоченные сорокаметровые мачты отводили от храма грозы и огонь. Научное же объяснение молниеотводов, неправильно на­ зываемых в повседневном быту громоотводами, и их широкая популяриза­ ция начались уже гораздо позже, лишь в середине XVIII века.

190

вод, и качества заземления. Защитное действие молниеотвода характери­ зуется зоной защиты, то есть пространством вблизи молниеотвода, в которое попадание молнии маловероятно. Молния чаще всего поражает строения, возвышающиеся над окружающей поверхностью. Еще в то время, когда устанавливали первый молниеотвод, возникли споры о раз­ мерах зоны, в пределах которой он способен обеспечить надежную за­ щиту. Эти споры продолжаются и до сих пор. В самом деле, если речь идет о полной защите от любого вида разрядов, то решить такой вопрос не так-то легко. Например, для защиты обычного небольшого дома, впол­ не достаточно металлического стержня. Молниеотвод такого типа, даже в местности с большим количеством гроз, будет исправно служить до­ вольно длительное время, не одному поколению владельцев дома. Иначе обстоит дело с заводом, производящим взрывчатые вещества. В этом случае, использование стержня не гарантирует полной защиты.

По данным последних теоретических и статистических исследований, стержень надежно защищает почти от любого вида разрядов простран­ ство, ограниченное поверхностью конуса, вершина которого совпадает с верхним концом стержня, а радиус основания равен длине стержня.

Время от времени появляются предложения вместо условного конуса с радиусом основания, равным длине стержня, применять конус, радиус основания которого по крайней мере в два раза больше длины стержня. Нужно заметить, что эти предложения основаны на экспериментах с ис­ кусственной искрой. Искры не могут в должной мере служить моделью молнии, так как с их помощью невозможно смоделировать различные её особенности. Поэтому, когда требуется достаточно надежная защита от молнии, защищенной можно считать только ту зону, которая лежит внут­ ри «стандартного» конуса. И даже в этом случае мы не имеем 100-процен­ тной гарантии, что внутрь этого конуса не ударит одна из небольших молний, возникающих при грозовом разряде.

По иронии судьбы один из первых молниеотводов, установленный в 1772 г., по совету его изобретателя Б. Франклина, на пороховом складе в г. Перфлите (США), не защитил здание от молнии, которая все-таки проникла в защитный конус. Молния, ускользнувшая в этом случае от молниеотвода, оказалась, как и следовало ожидать, очень слабой и повредила лишь несколько кирпичей кладки.

Молниеотводы делятся на стержневые и тросовые. В настоящее время зона защиты одиночного стержневого молниеотвода определя­ ется по формуле r0 = 1,5.h, где h — высота молниеотвода, а r0 — радиус защитной зоны на земле вокруг центра строения (рис. 8.2).

Стержневой молниеотвод представляет собой металлический стер­ жень, вертикально закрепленный на деревянной мачте и соединен­ ный токоотводящим проводом с заземлителем (рис. 8.3). Для изготов-

191

ления молниеприемников применяют стальные прутки диаметром 12 мм, полосы 35x3 мм, уголки 20x20x3 мм, газовые трубки диаметром 1/2...3/4 дюйма и др. Длина молниеприемников должна быть от 300 до 1500 мм. К молниеприемнику обычно приваривается или прикручива­ ется болтами токоотвод, причем площадь контакта должна быть ми­ нимум в два раза больше площади стыкуемых деталей.

Токоотводы выполняют из стали диаметром не менее 6 мм и полосы сечением 35 мм2. Для изготовления токоотводов обычно применяют сталь­ ную проволоку-катанку. Части токоотвода соединяют между собой при помощи сварки или болтами. Площадь контакта должна быть не менее двойной площади сечения токоотвода. Токоотвод прокладывают крат­ чайшим путем по крышам и стенам защищаемого здания, а также по деревянным конструкциям опор молниеотводов вплотную к их поверх­ ности. Исключение составляют здания с легковоспламеняющейся кров­ лей, в этом случае токоотвод должен отстоять от нее на 15...20 см. Для крепления молниеотводов используют скобы, хомуты и гвозди.

192

Заземлитель закапывают таким образом, чтобы он находился от доро­ жек или крыльца на расстоянии не менее 5 метров. Заземлители, как правило, обносятся оградой не менее 4 метров в радиусе. Это необходимо для защиты людей от шагового напряжения, которое возникает в момент отвода молнии в землю. Если уровень подпочвенных вод низкий, грунт сухой, то конструкция заземлителя может представлять собой два стерж­ ня длиной 2...3 метра. Стержни вбивают вертикально в землю и на глубине не менее 1,5 м, соединяют перемычкой, имеющей сечение 100 мм2. К середине перемычки, только сваркой, приваривают токоотвод. Сопротив­ ление заземления грозозащиты не должно превышать 10 Ом.

Помещения, длиною до 14...15 м, защищают от прямого удара мол­ нии одним стержневым молниеотводом, установленным на крыше зда­ ния. Для помещений длиною до 25 м грозозащиту выполняют стержне­ вым молниеотводом с установкой опоры по центру здания у наружной продольной стены. Помещения сложной планировки и длиною более 25 м защищают двумя и более стержневыми молниеотводами с установ­ кой опор у наружных стен. Высоту молниеотвода от уровня земли при­ нимают равной 18...20 м. При защите помещений двумя стержневыми молниеотводами расстояние от угла торцевой стены в зависимости от ширины постройки должно быть 2...6 м. Увеличение расстояния ведет к увеличению высоты молниеотвода и усложнению его конструкции.

Установка молниеотводов, если крыша металлическая, не требует­ ся. В этом случае крышу по периметру через 20...25 м заземляют. Тру­ бы, вентиляционные устройства и т.п., установленные на крыше, при­ соединяют к металлической кровле.

Дома с неметаллической крышей могут быть защищены от ударов молнии тросовой молниезащитой (рис. 8.4). Такая молниезащита пред-

Рис. 8.4. Устройство тросовой молниезащиты:

1— стержневые молниеприемники; 2 — тросовые молниеприемники;

3 — стойки; 4 — токовод; 5 — заземлитель; 6 — зона увлажнения

193

ставляет собой натянутую вдоль конька крыши на высоте 150...250 мм от него стальную проволоку со стержневыми молниеприемниками.

Нужно помнить, что системы молниезащиты необходимо периоди­ чески осматривать, проверять состояние и надежность соединения, ее элементов. Устройство различных элементов системы молниезащиты показано на рис. 8.5.

Пояснения к рис. 8.5

а, б — молниеприемники из стальной проволоки; в — из круглой стали; г — из водогазопроводных труб; д — из полосовой стали; е - из угловой стали; ж — присоединение токоотводов к металлической кровле и между собой; з — верти­ кальное заземление и горизонтальное заземление; 1 — бандаж из оцинкованной проволоки диаметром 1,5...2,5 мм; 2 — сварка; 3 —

заклепка (болт); 4 — свинцовая прокладка; 5— кровля; 6 — проволока диаметром 5...10 мм; 7 —

стальная пластина; 8 — болт М16; 9 — болт М8-М10; 10 — полосовая сталь; 11 —

пешеходная дорожка; 12 — поперечная шина; 13 — токоотвод; 14 — вертикальный стержень (электрод); 15 — водосточная труба; 16 — влагопоглощающая

прокладка; 17 — горизонтальный заземлитель; УГВ — уровень грунтовых вод

8.2. Обогрев жилища

Электронагревающие приборы

Наибольшее распространение для обогрева жилищ получили элект­ рические радиаторы, благодаря простоте конструкции и безотказности в работе. Помимо всего электрорадиаторы используют для просушки от­ сыревших стен, сушки белья и др. Незаменимы радиаторы на садовых участках и дачах, где отсутствует система отопления, но есть электриче­ ство. Электрорадиаторы представляют собой отопительные приборы с теплоотдачей излучением и конвекцией от внешней рабочей поверхнос­ ти. Температура рабочей поверхности обычно не превышает 100..110°С.

Обозначения обогревателей

Выпускаемые отечественной промышленностью обогреватели обо­ значаются по ГОСТ 16617-87 тремя большими и одной маленькой бук­ вами с стоящим через черточку числом, соответствующим номиналь­ ной мощности электрорадиатора в киловаттах. Третья маленькая буква указывает на конструктивные особенности радиатора. Встречающиеся в маркировке первые две буквы, такие как ЭР расшифровываются как электрорадиатор, а добавление к ним букв М или Г указывает на нали­ чие жидкого теплоносителя:

194

Рис. 8.5. Устройство элементов системы мол ниезащиты:

195

♦ЭРМ (с) с взаимооблучаемыми поверхностями;

♦ЭРМ (п) электрорадиатор с жидкостным теплоносителем

♦ЭРГ (с) с взаимооблучаемыми поверхностями.

Внашей стране изготавливаются электрорадиаторы на такие номи­ нальные мощности в кВт:

В приведенных обозначениях четвертая буква расшифровывается та­ ким образом: А — электронагреватель с автоматическим поддержанием температуры воздуха в помещении, Б — с регулятором мощности, С — с переключателем мощности, Т — с теплоограничителем. На электропри­ боры мощностью 0,75 кВт и выше устанавливаются терморегуляторы. Однопанельные электрорадиаторы без жидкого теплоносителя после своего включения за 25 мин разогреваются до температуры составляющей 90%

от температуры установившегося режима,

аэлектронагреватели с жидким носителем

ивзаимооблучением достигают этой тем­ пературы за 50 мин.

196

тины. Электрорадиатор для удобства перемещения имеет установленные на его ножках ролики. Во время работы радиатора номинальная температура поверхности его корпуса не превышает 100°С. При температуре 130°С ради­ атор автоматически отключается. Технические характеристики электрора­ диаторов серии «Термо» приведены в табл. 8.1.

В настоящее время на отечественном рынке преобладают электроради­ аторы зарубежных фирм. Наиболее популярными являются радиаторы фирм PHILIPS, SIEMENS, THOMAS и других. Принцип работы масляных элект­ рорадиаторов фирм PHILIPS и SIEMENS тот же. что и у отечественных электронагревателей. Приборы этих фирм состоят из набора секций и вы­ пускаются разной мощности и площади обогрева.

197

Рис. 8.9. Общий вид электрорадиатора «Термо»:

1 - корпус; 2 - ручка; 3 - сигнальная лампа; 4 - сигнальная лампа; 5 - мик­ ровыключатель; 6 - ручка регулирова­ ния степени нагрева; 7 - регулятор температуры; 8 - биметаллическая пла­ стина; 9 - панель; 10соединительный шнур; 11 - ножка; 12 - ТЭН; 13 - ролик

Таблица 8.1 Некоторые технические характеристики электронагревателей серии «Термо»

198

Масляные электронагреватели фирмы PHILIPS предназначены для обо­ грева помещений объемом 45 и 60 м3. У приборов иностранных фирм современный дизайн и светло-серая окраска корпуса (рис. 8.10, 8.11). Ради­ аторы имеют четыре колесика и легко могут быть передвинуты в любое свободное место в комнате. В пульте управления радиатора имеется ниша для хранения сетевого шнура. Технические характеристики некоторых ти­ пов электронагревателей фирм PHILIPS и SIEMENS даны в табл. 8.2.

Рис. 8.10. Общий вид электрорадиаторов фирмы PHILIPS

Рис. 8.11. Общий вид масляных радиаторов фирмы SIEMENS

Таблица 8.2 Некоторые технические характеристики электрорадиаторов фирмы PHILIPS

199