С целью безопасности владельцы предпочитают делать заземление в частном доме еще на стадии проектирования здания. Такой метод защиты позволит избежать негативных последствий в результате резкого скачка напряжения в электрической сети на 220 вольт. В статье пойдет речь о том, как сделать заземление в частном доме, о его видах, последовательности монтажа и рекомендации к работе.
Для того чтобы сделать заземление в частном доме своими руками, нужно определиться с тем, какой вид защитного контура необходимо установить в конкретном случае. Контур заземления имеет два типа: рабочий и защитный.
Рабочий тип заземления позволяет обеспечить надежную и правильную работу мощного промышленного оборудования. В домашних условиях его применять не целесообразно, так как обычно в жилых помещениях нет такой техники. Чаще заземлители рабочего вида делаются для электрической сети с напряжением в 380 вольт.
При резких всплесках напряжения предотвращается поломка большинства электрических приборов и техники. Обычно такие скачки появляются при значительных повреждениях изоляции в трансформаторной обмотке. Также при ударе в дом молнии, весь заряд, который попадет на молниеприемник уйдет в землю, а вся домашняя электротехника продолжит работать стабильно.
Защитный тип заземления основывается на том, что электрическое оборудование, которые находится под воздействием переменного тока, целенаправленно подключается к «земле». Данный метод признан наиболее эффективным и самым распространенным. Если в доме проложен трехжильный кабель, тогда проблем с не возникнет.
Схема сооружения заземления
Последний, защитный контур заземления, имеет множество различных схем по установке. Зачастую его применяют к электрической сети с напряжением 220в. Если установку и монтаж сделать правильно, но будет обеспечена эффективная защита дома от избыточного напряжения на длительный срок. Для этого достаточно сделать подключение «земли» в розетке, и надежную конструкцию с низким сопротивлением, которая размещается под землей.
Существует отдельный перечень бытовой техники и приборов, которые настоятельно рекомендуется заземлить любым из этих способов: бойлер, системный блок компьютера, микроволновая печь, стиральную машинку и электрическую духовку.
Контур заземления и молниеотвод
Заземляющий контур – это провод трехжильного кабеля, который соединяет электроприборы с землей. При таком подключении большинство негативных процессов в технике (отрытые фазы или короткие замыкания), которые создают блуждающий ток, будут направлены к заземляющей конструкции, а затем в землю. Схема заземляющего контура достаточно простая, и ее можно сделать своими руками, если придерживаться определенных правил.
Схема защитного контура заземления предусматривает подведение к каждой розетке провода «земли», который будет тянуться до заземляющей конструкции. При подключении бытовых приборов или электротехники к сети они будут также соединятся к заземляющей клеммой. Все провода должны подходить к распределительному щитку, а от него будет отведен отдельный кабель. С одной стороны к нему будут подсоединены заземляющие провода из жилого дома или помещения, а с другой – заземляющая конструкция, которая будет уходить на определенную глубину в землю.
Также к контуру заземления может быть присоединен молниеотвод. Молниеотвод позволит принять мощный заряд молнии и перевести его через токоотвод в землю. Если в доме уже сделаны заземляющие элементы, тогда дополнительная установка защитного устройства от молний будет проще. Эффективное устройства для приема заряда молнии обязательно должно состоять из такого комплекта: молниеприемник, токоотвод и заземляющая конструкция.
Если раньше в доме не было установлено защитного контура, тогда все эти элементы нужно устанавливать. Но когда уже готов токоотвод и элемент, соединяющий с землей всею домашнюю сеть, достаточно установить только молниеотвод. Данное устройство размещается значительно выше самой высокой точки дома, чтобы принять удар. Такую защитную систему можно сделать своими руками. Неважно как внешне будет выглядеть молниеотвод, но обязательно его сердцевина должна быть полой. Это необходимо для того, чтобы в нее был помещен проводник для подключения к заземляющему контуру.
Также молниеотвод может быть сделан на участке в виде отдельной вышки. Ее шпиль будет возвышаться на 2-3 метра над максимальной точкой жилого дома, обеспечивая надежную защиту от удара молнии. При этом заземляющий защитный контур может быть как совместным, так и раздельным (более затратный способ).
Видео «Монтаж заземления»
Этапы монтажа заземления
При желании сделать заземление дома самому, в первую очередь нужно обзавестись некоторыми знаниями из области электротехники. Также специалисты настоятельно рекомендуют использовать готовые схемы по монтажу заземления. Желательно перед началом работы ознакомиться с правилами устройства электроустановок (ПУЭ).
Затем для работы необходимо иметь заземляющую конструкцию, которая будет размещена под землей. Можно приобрести уже готовый надежный и сертифицированный комплект. Например, есть комплект EZ 15, EZ 38 или EZ 48 (маркировка определяет, какой комплект нужен для соответствующего типа грунта). При желании можно сделать похожую конструкцию самому, используя похожую схему.
Затем нужно определить, по какой системе будет устроен контур заземления в жилом доме. Самая распространенная система – ТТ. Маркировка системы ТТ означает, что нейтраль глухозаземлена, а ее открытые проводники заземлены в независимости от отношения к «земле» нейтрали источники питания или других точек питающей сети. Для системы ТТ характерно наличие заземления на сходе в помещение дома.
Сделать заземление по системе ТТ можно своими руками, если правильно следовать ее схеме. Система ТТ распространена в поселках, по ней подключают небольшие дома и строения, бытовки и сараи. Обычно система ТТ используется при питании электроустановки до 1000 вольт, и если нет возможности соблюдать условия системы TN. Для ТТ обязательно нужно подключать устройство защитного отключения. Один из самых главных недостатков системы ТТ является одновременный отказ УЗО и пробой фазы на корпус заземленного электрического прибора.
Далее для работы понадобится подходящий инструмент. Необходим комплект гаечных ключей, портативный сварочный аппарат, шлифовочная машинка, тяжелая кувалда, штыковая лопата, комплект отверток. Используя инструмент нужно сделать заземляющую конструкцию. Можно остановиться на варианте с формой треугольника.
На достаточном расстоянии от дома можно начертить равносторонний треугольник с расстоянием между вершинами 1,5 метра. На этом месте вырыть яму глубиной до 1 метра. В местах вершин забивается стальная арматура с круглым сечением длиною в 2-3 метра и толщиной не менее 35 мм. Затем верхние части арматуры нужно соединить металлической шиной шириной 4 см и толщиной 4 мм.
Для этого нужно нарезать комплект заготовок длиною 1,6-1,7 метра (с запасом). При правильной установке электродов длины шин хватит, чтобы соединить их между собой. При креплении используется сварка. Соединяющий провод, который будет подключен к проводам «земля» возле распределительного щитка, желательно выбрать с медным сечением. Затем траншея зарывается.
Затем можно приступить к подключению всех розеток в доме к «земле», которая находится в трехжильном силовом кабеле. Работать нужно с обесточенной проводкой. Когда вы убедились, что сделали подключение правильно, можно приступить к контрольной проверке.
Что запрещено согласно нормам
Очень важно, чтобы при монтаже заземления соблюдалась технология подключения и правила размещения электроустановок. При необходимости своими руками в доме, который имеет электросеть с напряжение в 220 вольт, достаточно просто. Для этого нужно следовать существующим нормативам ПУЭ. Правила устройства электроустановок предусматривают, что при монтаже контура нельзя делать соединение или скручивание зачищенных контактов проводов снаружи. Если есть прямой доступ к таким контактам, то могут возникнуть негативные последствия. При высоких напряжениях в сети эта зона может представлять серьезную угрозу для жизни человека.
Запрещено использовать в заземляющей конструкции основных элементов, которые покрыты краской или другими покрытиями (кроме слоя окисленного металла), в том числе оксидную пленку. Нельзя делать заземление электрических бытовых приборов на газовые и отопительные трубы, а также и на водопровод. Запрещено делать при монтаже последовательное соединение. Нормами ПУЭ также предусмотрено, что в качестве заземляющих контуров не могут быть использованы железобетонные конструкции с металлическими деталями, которые находятся под напряжением. Также запрещено использовать трубы различного назначения с горючими и легко воспламеняющимися веществами.
Контрольная проверка
Чтобы убедиться, что контур заземления сделан правильно, нужно измерить значение сопротивления на расстоянии 12-15 метров. Обязательно нужно правильно распределить полярность между подключенными контактами к заземлителю («-») и комплектом измерительных электродов («+»). Между электродами расстояние 1,5 м. Если значение сопротивления меньше 4 Ом, то все сделано правильно. Если сопротивление выше, то нужно найти и исправить неполадку.
Видео «Делаем заземление в доме сами»
Данный видео-материал содержит наглядное пособие, которое позволит вам самостоятельно совершить такую операцию, как организация заземления. В комплект также входит руководство по сооружению контура.
1539 Views
Главная роль заземления - это безопасность. Построение эффективной системы защиты от поражения электрическим током невозможно без системы заземления. Даже само по себе заземление металлического корпуса уменьшает напряжение прикосновения при нарушении изоляции внутри оборудования. А для большей надежности применяется устройство защитного отключения (т.н. УЗО), которое отключает электроприборы при нарушении изоляции и возникновении опасного напряжения на их корпусах. А эффективность работы УЗО во многом зависит от качества системы заземления. Как это сделать и как все это работает, я постарался описать в этой статье.
Система TN-C-S
В системе TN-C-S от глухозаземленной нейтрали подстанции до ввода в здание проходит провод PEN , совмещающий в себе функции нулевого (N ) и защитного (PE ) проводов. При вводе он разделяется на два провода: PE и N . Первый из них играет роль защитного (заземляющего), второй - рабочего нулевого провода.
Система TT
В системе TT - все то же самое, но нулевой провод, идущий от глухозаземленной нейтрали подстанции, не берет на себя функцию защитного, а исполняет только роль нулевого рабочего провода N . Провод (шина) PE организуется отдельно, с помощью автономного заземлителя и с N нигде не соединяется.
Так почему же ПУЭ рекомендует применение системы заземления TN-C-S в качестве основной системы в наших электросетях? Ведь у этой системы есть очень существенный недостаток: в случае обрыва или отгорания нулевого провода по пути от подстанции до потребителя все корпуса и металлические конструкции, соединенные с PE, сразу же оказываются под опасным, относительно земли, напряжением. И тот, кто к ним прикоснется, рискует получить опасный для жизни удар током.
Зато есть и большое преимущество: при повреждении изоляции или какой-либо еще ситуации, приводящей к замыканию фазного провода на корпус, получается ситуация, аналогичная короткому замыканию. В результате возникает большой ток, приводящий к срабатыванию автомата защиты. В системе TT в этом случае большого тока не будет, поэтому защита от КЗ далеко не всегда сработает. Почему так получается? Потому, что ток течет не по PEN -проводу, как в предыдущем случае, а идет через землю. Представим себе, что сопротивление заземлителя 4 Ом, плюс еще сопротивление заземлителя на подстанции тоже не нулевое. В такой ситуации сила тока будет не более 50А, на который не отреагирует даже 10-амперный автомат категории C (справедливости ради, надо сказать, что он все-таки сработает, но не по отсечке, а по перегрузке, через некоторое время). Но, если взять частный сектор, то зачастую там сопротивление заземлителя не 4 Ом, а намного больше, и токи замыкания на землю намного меньше.
Для чего нужно УЗО?
К счастью, есть такие устройства, как УЗО , которые реагируют даже на небольшие (десятки миллиампер) токи утечки на землю, поэтому они обязательны в системах TT . Сопротивление заземлителя для четкой работы УЗО на номинал 300 мА должно быть не менее 4 Ом, для 100 мА - 14 Ом, 30 мА - 47 Ом.
Что бывает, когда защитное устройство не срабатывает? Если это автомат в системе TN-C-S , то большой ток короткого замыкания может вызвать плавление проводов и пожар. Если же неисправно УЗО в системе ТТ , то на корпусах электроприборов будет опасное для жизни напряжение. Поэтому мой вам совет: к выбору устройств защиты подходите с максимальной ответственностью, периодически проверяйте их работоспособность в процессе эксплуатации, применяйте при возможности дублирование. Например, помимо общего, ставьте на отходящие линии дополнительные УЗО или дифавтоматы , хотя бы на те линии, где наибольшая опасность (ванная, кухня и т.п.). Вообще, разрабатывай я правила, я бы ввел обязательную двухступенчатую дифференциальную защиту.
Теперь к вопросу о том, стоит ли ставить УЗО в системе TN-C-S . Однозначно стоит. Конечно же, от описанного выше обрыва нулевого провода оно не спасет, но при утечке тока на землю оно сработает и предотвратит дальнейшее развитие неисправности на ранней стадии, когда его значение недостаточно для срабатывания автомата.
Меры по недопущению разрушения PEN
Какие меры предпринимает ПУЭ по недопущению разрушения PEN ? В первую очередь - должна быть обеспечена механическая защита , а если уж обрыва не избежать, то чтобы это был не нулевой провод, а кабель целиком. То есть, если это воздушная линия, то вести ее многожильным СИП ом, раздельные провода на опорах для TN-C-S непригодны. Ибо зацепит ковшом экскаватор или самосвал кузовом, а нулевой провод обычно нижним идет и его гораздо чаще цепляют, а еще может упасть дерево, трактор въехать в столб, сильный ветер, обледенение... - ну а дальше последствия, о которых мы уже упомянули выше. Помимо усиления и объединения в общую оболочку, нулевой провод периодически повторно заземляется, через каждые 200 метров для районов с низкой грозовой активностью, и через каждые 100 метров для районов с числом грозовых часов более 40 в году. И еще, при применении TN-C-S обязательным условием является система уравнивания потенциалов (СУП, ДСУП ). Это значит, что все металлическое (трубы, арматура, ванна и т.д.) соединяются с проводом PE . И даже в случае обрыва нуля на всех металлических конструкциях в доме будет, пусть и отличный от земли, но везде одинаковый, потенциал. А в частных домах, в которых есть приусадебное хозяйство, надворные постройки и т.д., зачастую СУП организовать не удается, тогда следует однозначно делать TT .
Нужно ли свое заземление при подключении к системе TN-C-S ? Лишним не будет. Причем, чем лучше заземление, тем больший ток может по нему течь. Это надо учитывать при выборе сечения провода от щитка к заземлителю, а также от опоры к щитку (который, кстати, при любой выделенной мощности не может быть менее 16 кв.мм).
Для чего применяется система уравнивания потенциалов
Теперь о СУП - системе уравнивания потенциалов. К дому подходят различные инженерные коммуникации: водопровод, газ, канализация и т.д. В случае неисправности в электросети (хотя бы то же пресловутое отгорание нуля или, например, пробой изоляции на корпус какого-либо электроприбора) возможно появление опасной разности потенциалов (т.е. напряжения) между шиной PE (т.е. корпусами электроприборов) и трубами или другими металлическими конструкциями, которые имеют с ними контакт. Чтобы этого не случилось, все стационарные металлические конструкции (трубы, арматура, ванны, раковины, поддоны, дверные рамы и т.д.) соединяются с системой заземления проводами достаточного сечения. При этом, прежде чем заземлить газовую трубу, нужно выполнить ряд требований и согласовать с соответствующей службой.
Кроме СУП , часто встречается такое понятие, как ДСУП - дополнительная система уравнивания потенциалов. Это относится к ванным комнатам и другим помещениям, где соседствуют вода и электричество. То есть в помещении с повышенной влажностью ставится коробочка с клеммником, называется коробка уравнивания потенциалов (КУП ), от которой заземляющие проводники разводятся ко всем металлическим конструкциям. Кстати, если трубы пластиковые, то делаются специальные металлические вставки, которые тоже подсоединяются к системе ДСУП . Также, если в полу имеется система электрообогрева или проходит электропроводка, то между ними и покрытием пола укладывается сетка из арматуры, которая тоже соединяется с ДСУП . Приспособлений для присоединения заземления к чему-либо существует великое множество, на все случаи, некоторые из них для убедительности привожу на фото ниже:
Кстати, нельзя применять СУП в отдельно взятой квартире многоквартирного дома. Это чревато тяжелыми последствиями. Вообще, данная статья написана в основном для владельцев частных домов , которым приходится заботиться об электробезопасности самостоятельно. Квартиры - это отдельный вопрос, здесь многое зависит от того, когда построен дом, когда в нем был капитальный ремонт, какая система электропроводки в доме. Конечно, все нюансы такого сложного вопроса в рамках одной статьи охватить невозможно, поэтому консультируйтесь всегда со специалистом на месте, и доверяйте такую работу только квалифицированным работникам. Ибо от этого завистит жизнь ваша и окружающих вас людей.
Свое заземление в частном секторе
Теперь о самих заземлителях. Обычно из делают из стальных стержней (уголок, арматура, трубы), которые забивают в землю как можно глубже. Часто встречаются рекомендации делать заземление из трех штырей, забитых вертикально, расположенных равносторонним треугольником и соединенных при помощи сварки металлической полосой или арматурой. В этом случае нужно знать, что чем ближе электроды расположены друг к другу, тем меньше их суммарная эффективность. Если эти же три электрода расположить вдоль одной линии, будет совсем не хуже, а даже немного лучше. Эффективность заземлителей определяют по сопротивлению растеканию, которое измеряется при помощи специальных приборов по определенной методике. Чем ниже это сопротивление, тем лучше. В сети - на блогах, в форумах и даже на корпоративных сайтах часто можно встретить упрощенные методы замера сопротивления заземления. Многие из них откровенно дилетантские либо очень не точные. В одной из следующих статей я подробно остановлюсь на этом и разъясню все в деталях. А пока просто доверьтесь профессионалам.
Обычно верхние слои почвы обладают большим удельным сопротивлением, чем нижние, поэтому заземлители стараются вогнать в землю как можно глубже. Для механизации этого процесса можно использовать пневматические и электрические вибромолоты или отбойные молотки со специальными наконечниками. Часто бывает, что трех штырей недостаточно, тогда делают больше. Расстояние между штырями должно быть достаточно большим, лучше всего раза в два большим, чем их длина. Но можно обойтись и одиночным заземлителем, если загнать его очень глубоко. Такая конструкция получила название глубинно-модульной системы заземления. Как это делается, можно посмотреть на ролике ниже.
Как сделать заземление - видеоНиже приведен более бюджетный вариант монтажа заземления. Здесь заземляющие электроды соединяются между собой без резьбы. По утверждениям производителей, прочное соединение достигается благодаря расплющиванию нижнего конца штыря в гнезде. Конечно, здесь возникают вопросы о том, насколько надежен и долговечен такой контакт, но видео достаточно убедительно. И для любителей консервативных подходов, предлагаем познакомиться с традиционным методом построения заземляющего устройства, с применением нескольких электродов, соединенных между собой с помощью сварки. Вместо прутов арматуры, рекомендуемых в данном видеоматериале, в случае их отсутствия, можно применять другие виды металлического проката: уголки, трубы и т.д. Длину электродов лучше брать побольше, чем они длиннее, тем качественней будет заземление. Как измерять сопротивление заземляющего устройстваПо этому поводу существует множество заблуждений, кочующих с одного сайта на другой, и передающихся от одного недоэлектрика к другому. Вот типичный пример, с которым я категорически не согласен, взятый кстати, с одного из топовых сайтов (ссылка):  Даже не знаю, смеяться здесь или плакать. Мало того, что потенциальный и токовый измерительные щупы здесь соединены между собой шлейфом, так еще для измерений предлагается использовать мегаомметр (!). Якобы для того, чтобы приложить к электродам достаточно высокое напряжение. Да, при измерении больших сопротивлений, эти приборы выдают сотни и даже тысячи Вольт. Но, если на таком приборе и есть измерительный диапазон, позволяющий измерять единицы Ом, то никаких сотен Вольт там и близко не будет. В общем, ничего хорошего из таких измерений не получится. Фактически будет измерена некая величина, включающая в себя сопротивление проводов и сопротивление растеканию заземляющего устройства и измерительных электродов. Ну если сопротивлением проводов, соединяющих прибор с электродами, еще как-то можно пренебречь, то сопротивление электроды-земля обычно намного выше сопротивления заземлитель-земля, что делает погрешность много большей самой измеряемой величины. Кстати, даже в самой википедии есть большие косяки, связанные с недопониманием процесса растекания токов в земле и понятием сопротивления заземления. Ниже я и об этом напишу, но сначала немного о том, как это сделать правильно. Во-первых, не надо ничего изобретать, а использовать специально разработанные для этого приборы и методики. Грамотно и толково это расписано и выглядит примерно так:  Есть вполне легитимный способ измерить сопротивление растеканию и без специального прибора. Для этого нам понадобится понижающий трансформатор 220/12 или 220/6 мощностью 250 Вт или выше. Также прекрасно подойдет для этого и сварочный трансформатор. Помимо трансформатора, также нужны амперметр и вольтметр, номиналы которых любой электрик может вычислить, исходя из величины напряжения и ожидаемого сопротивления. Расстояния между заземлителем З и потенциальным электродом П, а также между П и токовым электродом Т обычно берется порядка 20 метров. Иногда, для ограничения тока, последовательно с первичной или вторичной обмоткой включают балластный резистор (на схеме не показан):  Ну и напоследок, для продвинутых читателей, о косяке википедии. Есть там такая страница http://ru.wikipedia.org/wiki/Заземление . И вот на ней есть такой шедевр: Поскольку сопротивление контура заземления местного ЗУ берётся для расчёта параметров электроустановки потребителя (для уменьшения вероятности создания опасного шагового напряжения на территории потребителя обычно требуется минимально возможное численное значение), то во внимание не берётся сопротивление почвы между питающим потребителей трансформатором и местным ЗУ потребителя - результат сопротивления местного ЗУ отдельного потребителя берётся только для отдельно взятого потребителя, а не всей электросети целиком. Иными словами: поскольку открытые металлические части отдельно взятого потребителя не соединены напрямую с трансформатором (а только через главную шину заземления), то в случае обрыва PEN-проводника между ЗУ потребителя и ЗУ трансформаторной подстанции образовывается огромное электрическое сопротивление через почву между ними , которое по закону Ома не позволяет протекать большим токам через ЗУ отдельно взятого потребителя. Интересующие места я выделил. На самом деле, никакого "огромного сопротивления" у почвы нет. В распоряжении тока, протекающего в земле, вся планета. А ее сопротивление настолько мало, что никак не может повлиять на величину этого тока. В данном случае имеет значение лишь переходное сопротивление между заземляющим устройством и почвой, и удельное сопротивление почвы в непосредственной близости от заземляющего устройства. Это и есть то, что мы называем сопротивлением растеканию тока заземляющего устройства или, короче, сопротивлением заземления. Да, конечно, сопротивление нулевого провода между подстанцией и потребителем, обычно гораздо меньше суммы сопротивлений растеканию заземлителей подстанции и потребителя. Но и это сопротивление в несколько Ом или десятков Ом называть огромным как-то язык не поворачивается. Вот и получается, что даже авторитетам не всегда можно верить. Доверяй, но проверяй. А если вдруг сомненья никак не могут разрешиться - добро пожаловать к нам на форум электриков , будем решать вопрос коллективно. Как рассчитать заземлениеСопротивление заземления сильно зависит от грунта, в котором оно находится. Причем, забитый в землю заземлитель, зачастую находится одновременно в разных слоях грунта, которые обладают различными удельными сопротивлениями, что усложняет расчет и при этом получаются довольно приблизительные результаты. Тем не менее, такие расчеты существуют, и они обязательны для большинства промышленных объектов. В частном секторе обычно делается некая минимальная конструкция, измеряется сопротивление, а потом она усиливается по необходимости (заземлитель загоняется глубже, либо добавляются новые заземляющие электроды). Ниже приводится формула для расчета одиночного вертикального заземлителя в однородном грунте: R=(ρ/2πL)(ln(2L/d)+0.5ln((4T+L)/(4T-L))) ρ экв
- удельное сопротивление грунта, Ом*м L -
длина стержня в метрах
d -
диаметр стержня в милиметрах
T - расстояние от поверхности земли до середины стержня, м При создании многостержневой системы заземления необходимо помнить то, что соединительная полоса (труба, арматура, уголок и т.д.) между электродами, если она находится в земле, также является дополнительным заземлителем и уменьшает общее сопротивление. Также эффективность дополнительных электродов снижается при уменьшении расстояния между ними. При устройстве заземления и его эксплуатации следует также руководствоваться нормативными документами: ПТЭЭП (гл. 2.7. Заземляющие устройства) и Нормы испытаний электрооборудования, гл. 26, заземляющие устройства Для тех, кому интересно, откуда берутся такие названия, как TT, TN-C-S и т.д. - это все расписано в ГОСТ Р 50571.1-2009, здесь приведу лишь небольшую расшифровку:
Вторая буква обозначает состояние открытых проводящих частей относительно земли:
Последующие после N буквы обозначают совмещение в одном проводнике или разделение функций для нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:
|
Сделанный своими руками контур заземления в частном доме является одним из важнейших элементов системы электроснабжения. Прежде всего, он необходим с точки зрения безопасности жителей, которые пользуются электроприборами. Контур заземления обеспечивает пожарную безопасность и эффективную работу бытового электрооборудования.
Закапываем контур заземления
Основные элементы контура
- три вертикальных заземлителя вбиваются в грунт; это может быть стальной уголок 50х50х5 мм;
- три горизонтальных заземлителя соединяют между собой вертикальные; это стальная полоса 40х4 мм;
- проводник между распределительным щитом и контуром – это стальная жила сечением 8-10 мм.
Арматура для сборки контура заземления запрещается к использованию, так как каленая поверхность не равномерно распределяет ток и быстро окисляется.
Классическая форма контура – равнобедренный треугольник размещается на расстоянии 1-3 метра от фундамента частного дома.
Классическая форма контура заземления
Траншея роется глубиной 90 см для укладки горизонтальных элементов, вертикальные штыри вбиваются по углам на глубину до 2-3 м, оставляя на поверхности 25-30 см. Сваркой по периметру приваривают стальную полосу, соединяя между собой вертикальные штыри, потом катанку Ø 8-10 мм от контура до корпуса распределительного щита.
К корпусу распределительного щита стальная жила крепится болтами, для этого на ее конце надо расплющить и просверлить отверстие под болт. Место соединения тщательно зачищается для надежного электрического контакта. Можно проложить стальную полосу от контура до щита, площадь сечения этого проводника должна быть не менее 16 кв/мм.
Считается, что плоская стальная шина эффективнее, у нее большая площадь соприкосновения с грунтом, лучшая проводимость тока. Сложность использования такой полосы – при поворотах в процессе укладки в грунт и прокладке вдоль фундамента и стен дома. Приходится резать шину на куски и сваривать под нужным углом.
Соединения конструкций контура, горизонтальных и вертикальных элементов выполняются только сваркой. Скручивать болтами запрещается, контакты быстро окисляются, контур перестает выполнять свои функции. Категорически запрещается красить детали подземной части контура, краска является изолятором и препятствует прохождению токов в землю.
Если случаются проблемы с выполнением сварочных работ на даче или в загородном частном доме, можно допустить болтовые соединения элементов контура. Тогда они обязательно остаются над поверхностью грунта, контакты тщательно зачищаются, болты надежно затягиваются. Места соединения периодически стоит смазывать токопроводящей смазкой.
Сварка конструкции
Заземление промышленного изготовления
Некоторые компании производят комплекты контуров заземления для сети 220В и 380В из элементов оцинкованной и омедненной стали. Конструкция такого заземления уходит на глубину 6 м, вертикальный штырь из четырех составных частей соединяется муфтами с резьбой. На конце привинчивается заостренный наконечник.
Для более легкого проникновения оцинкованного штыря в грунт рекомендуется предварительно делать отверстия буром. На поверхности оставляется 20-25 см штыря, на этот участок крепится латунный зажим.
От корпуса распределительного щита в доме до зажима заземлителя прокладывается изолированный медный или оцинкованный многожильный провод в изоляции. Резьбовое соединение на болтах смазывается токопроводящей краской.
Такие комплекты служат не менее 25 лет, имеют хорошую проводимость, просто монтируются. Как недостаток можно отметить стоимость. Примерно 3-5 тысяч рублей, не каждый может позволить такие затраты, имея возможность использовать более дешевые материалы, но не менее эффективные.
Устройство заземления
Как правильно сделать заземление со старой проводкой
Самое правильное решение будет в замене старой проводки на новую, где в кабелях по четыре провода. Один из проводов желто-зеленого цвета предназначен для заземления. Все это можно сделать своими руками; сложность в том, что это займет время, придется потратить финансовые средства.
Практически схема электропроводки на даче или в доме будет существенно изменена. Прежде чем это сделать, стоит быть готовым к капитальному ремонту. Розетки, выключатели, распределительные коробки можно оставить на старых местах в доме или на даче, при необходимости схема расположения может быть изменена.
Устанавливая правильно новые розетки, обязательно нужно проследить, чтобы все провода заземления соединялись в распределительных коробках, а в распределительном щите выходили на шину заземления. Шины заземления крепятся к корпусу щита. Имея надежный электрический контакт, от корпуса провод или пластина идет на контур. Следуя инструкциям, приведенным выше, можно сделать заземление по всем правилам.
Более дешевый способ сделать правильно заземление на даче или в доме – отключить старую проводку от распределительного щита и оставить ее замурованную в стенах. Новую схему проложить снаружи в пластиковых кабель-каналах, при этом можно использовать новые розетки и выключатели, устанавливая их в старые подрозетники.
Распределительные коробки можно использовать уже установленные, очистив их от старых проводов. При наличии средств можно сразу купить все элементы для наружной проводки: распределительные коробки, розетки, выключатели, кабель-каналы, провода и собрать новую схему.
Установка распределительной коробки
Устанавливая в старом доме современное электрооборудование с элементами заземления, достаточно сделать контур заземления, смонтировать новый распределительный щит. Оставив старую проводку для маломощных приборов, для сплит-системы, отопительного котла, стиральной машины, кондиционера стоит сделать отдельную проводку по кабель-каналам с учетом заземления. При этом придется потратиться только на щит, автоматы защиты, несколько розеток и кабель-канал.
Не каждому по карману провести на даче или загородном доме капитальный ремонт с заменой электропроводки. Даже если кто-то решит все сделать своими руками, деньги все-равно понадобятся. Самый простой и дешевый способ, когда схема электропроводки дополняется одним проводом заземления, а остальные провода остаются на старых местах.
Чтобы не штробить стены, провод заземления можно аккуратно уложить в пластиковые кабель-каналы. Они хорошо вписываются в любой интерьер дома и дачи, просто крепятся к стенам из любого материала.
Это несложная задача: закрепить кабель-каналы от распределительного щита между коробками, от коробок до розеток. В распределительных коробках все заземляющие провода соединяются между собой и выходят на заземляющую шину распределительного щита.
Заземление. Видео
Как правильно сделать заземление в частном доме схематично расскажет это видео. Только знание самого процесса сможет предотвратить ошибки непосредственно в ходе работ.
Мы рассмотрели несколько вариантов, как можно сделать правильно заземление для сетей в 220 и 380В в частном доме или на даче. Каждый владелец, исходя из заданных условий, учитывая свои финансовые возможности, принимает решение сам. Безусловно, всегда есть выбор, какой вариант реконструкции использовать для правильной сборки схемы заземления.
Устройство контура заземления для жилого здания – строгое требование правил эксплуатации любых электроустановок, связанное с безопасностью людей. Да и современная бытовая техника, например, газовые котлы или водонагреватели, могут некорректно работать при отсутствии заземляющего провода. И если в загородных коттеджах эта шина закладывается еще на этапе строительства, то в большинстве дачных домиков ее просто нет, что является недочетом хозяев.
Возможно, вы тоже совершили подобную ошибку. Тогда нет другого пути, кроме как сделать заземление на даче самому или нанять персонал энергетической компании, что выйдет ощутимо дороже. Поэтому лучше взять решение данного вопроса в свои руки, изучив технологию монтажа по нашей публикации.
Зачем нужен заземляющий контур
К подавляющему большинству дачных участков подведены однофазные сети с напряжением 220 В. Это значит, что к электроустановкам ток подается по двум проводам – фазному и нулевому (нейтрали). При этом всегда существует вероятность повреждения или износа изоляции электронагревателей, двигателей либо самих проводников. Тогда на металлическом корпусе прибора возникнет высокий потенциал от прямого контакта с фазой.
Примечание. Чтоб подключить к дачному дому трехфазную сеть с напряжением 380 В, необходимо разработать проект, согласовать его с энергетической компанией и привлечь к монтажу специализированную организацию. Так что в этом случае самостоятельно решить вопрос заземления не удастся.
Чем это чревато? Прикосновение к такой поверхности в обычных условиях приведет к ощутимому удару током. Если же в этот момент вы стоите босиком на сыром бетонном полу или держитесь рукой за стальную трубу центрального отопления или водопровода, то разряд может оказаться смертельным. Причина в том, что электрический ток ищет путь наименьшего сопротивления к земле, а вы замыкаете цепь на себя и становитесь проводником, что хорошо видно выше на схеме.
Вывод простой: чтобы обезопасить себя и близких от поражения из-за нарушения изоляции, нужно проложить заземляющий проводник, по которому электроток самостоятельно уйдет в землю. Важное условие: его сопротивление должно быть в несколько раз ниже, чем у человека (около 1000 Ом) и составляет для частных домов не более 30 Ом. Тогда при случайном прикосновении фазное напряжение не выберет вас в качестве проводника, поскольку у него есть более легкий путь попасть в грунт.
Справка. Сейчас практически вся бытовая техника оснащается трехжильными сетевыми проводами со специальной вилкой. Третья жила в кабеле как раз и предназначена для контакта с заземляющим контуром.
Помимо обеспечения элементарной безопасности, заземление на даче выполняет такие функции:
- дает возможность правильно функционировать дифференциальным автоматам и устройствам защитного отключения (УЗО);
- выравнивает потенциал между всеми стальными элементами, контактирующими с грунтом, - батареями отопления, трубопроводами и так далее;
- позволяет корректно работать сложной электронике, какой оснащаются отопительные котлы, водонагреватели и вычислительная техника;
- подземный контур допускается присоединять к громоотводу;
- на заземленных электроприборах не скапливается статический заряд.
Примечание. Систему молниезащиты разрешается присоединять к общему с домом заземлителю через специальное устройство (УЗИП), предотвращающее перетекание высокого потенциала в здание.
Конструкция заземляющего контура
Данная система, предназначенная для частного дома, включает такие элементы:
- контур из стальных или медных стержней, заглубленных в грунт;
- шина, ведущая от контура внутрь здания и подключенная к корпусу щитка либо распределительной пластине;
- домовая проводка с заземляющей жилой.
Разводки электричества по комнатам мы не касаемся, поскольку считаем, что она уже сделана. Теперь нужно своими руками смонтировать контур заземляющего устройства и подвести от него проводник к щитку, как изображено на схеме. Напомним, что сопротивление системы не должно превышать 30 Ом, а подземной части – 4 Ом. Добиться указанных значений не так просто, ведь на характеристики заземляющего устройства оказывает влияние множество факторов – состав почвы и ее влажность, а также сечение и длина проводников.
Если на вашем участке обычные глинистые грунты, то можно взять за основу любую из 3 конструкций:
- Металлические стержни длиной 2,5-3 м в количестве 3 шт. вертикально погружаются в землю с шагом, равным их высоте. Между собой заземлители соединяются горизонтальным проводником.
- Те же 3 штыря располагаются в форме треугольника. Оптимальный размер его сторон равен длине вертикального стержня, минимальный – 1,5 м.
- Глубоко в землю забивается единственный электрод, состоящий из нескольких секций, стыкующихся в процессе погружения.
Схема заземляющего устройства в виде треугольника
Совет. В ситуации, когда грунты на даче каменистые, песчаные либо переувлажненные (пучинистые), то лучше заземляющее устройство рассчитать индивидуально, обратившись к специалистам. Вариант второй: узнайте, как смонтировали систему соседи и повторите их конструкцию.
Детали контура можно сделать из следующих материалов:
- обычный «черный» металлопрокат;
- оцинкованная сталь;
- медь.
Наиболее долговечны заземлители из меди, они же самые дорогие. Продаются комплектами, куда входят не только стержни, но и соединительные муфты из бронзы с болтами. Для удобства забивки штыри снабжены острыми и плоскими наконечниками.
В качестве недорогих вариантов для вертикальных электродов используется уголок 50 х 5 мм или круг диаметром 16 мм из черного металла, реже - круглые и профильные трубы. Горизонтальный заземлитель – стальная полоса 40 х 4 мм либо круг (катанка) диаметром 10 мм. Минимальные сечения заземляющих проводников из различного металлопроката указаны в таблице:
Совет. Чтобы гарантированно достигнуть значения сопротивления 4 Ом, лучше взять металлопрокат с запасом по сечению. Сделайте вертикальные штыри из круга диаметром 20 мм, а соединитель – из полосы 50 х 5 мм.
Для ввода в дом обычно применяется стальная шина шириной 40 либо 50 мм с толщиной стенки 5 мм. Чтобы не допустить ошибок при подборе материалов и последующем монтаже заземления на даче, предлагаем просмотреть видео:
Порядок монтажных работ
Первым делом необходимо выбрать место для забивки электродов и разметить этот участок. Не располагайте контур слишком далеко от здания и самого электрощита, ведь каждый метр стального проводника – это дополнительное сопротивление. Оптимальное расстояние – 3 м от дома. Если с нужной стороны к даче прилегает забор или другие постройки, располагайте штыри в одну линию (можно – ломаную), в остальных случаях делайте треугольник.
После нарезки заготовок приступайте к работам, соблюдая такой порядок:
- Между точками установки вертикальных заземлителей прокопайте траншею глубиной не меньше 500 мм, а лучше – 70 см, как показано на фото. На этом уровне пройдет соединительная полоса.
- Болгаркой заострите концы стальных уголков или прутов, установите в намеченных точках и загоните их вертикально в грунт при помощи кувалды. Электроды должны выступать над дном траншеи не больше, чем на 10 см.
- Свяжите стержни металлической полосой, тщательно обваривая соединения с обеих сторон. Общая длина сварного шва на каждом стыке – не менее 10 см.
- Проложите полосу к дачному домику и выведите его на цоколь. Возьмите битумную мастику и обработайте сварные швы, а также часть проводника, поднимающегося над землей.
- Приварите к концу полосы болт и прикрутите к нему медную шину, проложенную от электрощита.
Примечание. Не нужно покрывать битумом весь металлопрокат, уложенный под землей, иначе сопротивление контура станет недопустимо высоким. Промажьте только сварочные швы, подверженные коррозии в большей степени.
По окончании работ траншею можно зарывать и заниматься внутренней проводкой. Если вы приобрели монтажный комплект из медных стержней, то порядок ведения работ сохраняется, разница – в способе соединения элементов (болты с муфтами вместо сварки). Погружение одинарного электрода тоже производится довольно просто – загнав первую секцию, прикручивайте к ней вторую и забивайте, и так далее. Как правильно сделать заземляющее устройство на даче из металлических уголков, рассказывается на видео:
Заключение
Устройство контура заземления – вопрос, безусловно, серьезный. Причем этап установки электродов и прокладки проводника в дом – самая простая часть работ, которую каждый может выполнить своими руками. Но чтобы в результате неисправности электроприбора ток быстро и хорошо растекался в земле, желательно рассчитать все параметры – расстояние, глубину и сечение заземлителей. Чтобы не потратить время и материалы впустую, рекомендуем сначала проконсультироваться со специалистом – электриком, который знает местные условия и качество грунтов.
