Особенности и монтаж модульно-штыревого заземления

Монтаж модульно-штыревого заземления является отличным вариантом установки заземляющей системы (заземляющего контура) в частном доме. В данном случае продолжительность монтажных работ существенно сокращается. Функции заземлителя при этом не уступают контуру заземления, выполненному по схеме треугольник с помощью сварки и другим аналогичным системам (линейной, глубинной, электролитической и т.д.). В этой публикации мы подробно покажем, как смонтировать модульно штыревое заземление своими руками и какое преимущество оно имеет перед другими системами.

Конструктивные особенности

Что собой представляет и из чего состоит такая система? Устройство состоит из стальных полутораметровых штырей, которые обрабатываются медью и соединяются с помощью соединительных муфт. Также в комплект входит зажим из латуни, с помощью которого соединяются горизонтальные и вертикальные контуры. Ниже указана схема конструкции.

Модульно-штыревая система заземления устанавливается следующим образом: на верхнюю часть штыря монтируется посадочная площадка (насадка), которая в свою очередь соединяется с муфтой. Насадка необходима для передачи силы вибромолота. На нижнюю часть конструкции устанавливается стальной наконечник. Он упрощает вбивание установки в землю. Есть несколько разновидностей наконечников, область применения которых зависит от твердости грунта.

Помимо этого, к комплекту прилагается специальная электропроводящая жидкая паста, назначение которой – защита от коррозии и постоянное поддерживание электрического сопротивления при эксплуатации. Электропроводящая паста наносится на все резьбовые соединения конструкции. Также можно использовать от коррозии специальную влагонепроницаемую клейкую ленту. Она устойчива к кислотам, солям и газам, не пропускает влагу.

Проверка.

Готово, теперь у вас есть заземление. Осталось лишь проверить его эффективность. Для этого можно, конечно, взять любой нагревательный прибор мощностью от 2 кВт и подключить один провод на фазу, а второй на новое заземление, если он работает нормально, то всё хорошо, но эта не очень хорошая проверка. Поэтому произведём проверку с помощью MPI-520 (измерителя параметров электробезопасности электроустановок).

MPI-520 (измеритель параметров электробезопасности электроустановок). Значение показывает 26.8 Ом. То есть входит в допуск повторного заземления, при 400 В, а именно должно быть меньше 30 Ом. Это при использовании 2-х штырей по 1,5 метра.

Этапы монтажа

Модульно-штыревое заземление устанавливается по простому принципу. В первую очередь надевается на первый штырь наконечник. Но перед установкой его следует обработать электропроводящей пастой от коррозии. На другой конец навинчиваем соединительную муфту и также обрабатываем ее антикоррозионной пастой. Затем на устройство накручивается посадочная площадка для приложения сил вибромолота.

Модульно-штыревое заземление, которое собрали, помещаем в заранее подготовленную яму в земле. Нужно максимально глубоко ввинтить ее в грунт своими руками. Затем необходимо подключить к сети вибромолот и приставить его к площадке стержня. Таким образом штырь погружается в грунт на всю свою длину. Нужно лишь оставить 20 см для того, чтобы подсоединить другой стержень.

После этого следует замерить сопротивление заземления. Для этого необходимо снять посадочную насадку и к тому месту, где она располагалась подсоединить специальный прибор, омметр, как на фото ниже:

Когда первый стержень расположен в земле на всю свою длину, посадочная насадка для вибромолота снимается и через соединительную муфту монтируется другой штырь. Специальный зажим, который удерживает штырь в вертикальном положении, поднимается по установленному устройству вверх. А на смонтированную конструкцию снова устанавливается соединительная муфта и насадка под вибромолот, после чего процесс повторяется.

Проверять сопротивления растеканию следует после установки каждого вертикального стержня. Установка штырей происходит до тех пор, пока не будет установлено необходимое сопротивление. На рисунке ниже указывается схема изменения сопротивления в зависимости от длины:

Далее нужно соединить горизонтальный заземлитель и вертикальный проводник. Для этого к концу стержня, что выступает из земли, крепится латунный зажим и к нему подсоединяем горизонтальный заземлитель. Между штырем и горизонтальным кабелем размещается специальная пластинка, которая защищает от коррозии при контакте разнородных металлов. После того как система была подсоединена, места соединения обрабатываются специальной клейкой лентой. Она служит дополнительной защитой от коррозии.

Вывод.

На данный момент, является самым простым способом, на мой взгляд, для заземления. Не требует наличия сварочного аппарата и особых навыков. При своей стоимости в 4 тысячи рублей (если брать 2 стержня) полностью оправдывает себя, в плотном грунте. Если же грунт рыхлый, то лучше использовать большее количество стержней. Эффективность добивается именно глубиной, а не количеством. Если понравилась статья, то ставьте о и подписывайтесь на канал. Можете также сохранить запись, чтобы не потерять. Если есть вопросы или дополнения, то в комментарии.

Подписаться.

Статья про подбор УДТ.

Статья про подбор кабеля.

Статья про СИП.

Преимущества и недостатки системы

Модульно-штыревое заземление, как и любая система, обладает своими плюсами и минусами. По сравнению с классическим и стандартным контуром, штыревое заземление имеет такие преимущества:

• легкость и простота в установке;
• занимает небольшую территорию;
• монтаж осуществляется минимальным количеством работников (1–2 человека);
• установка происходит без сварочных работ, так как все соединения осуществляются с помощью соединительных муфт;
• благодаря вибромолоту, нет тяжелых земельных работ;
• модульно-штыревое заземление устойчиво к коррозии, так как обрабатывается специальными смазками и покрытиями, благодаря этому они служат несколько десятков лет;
• в независимости от грунта штыревая система легко вбивается в землю;
• элементы конструкции производятся промышленным образом, благодаря чему обладают высоким качеством и готовы к моментальной установке без дополнительных подготовительных работ.

Модульно-штыревое заземление обладает одним, но существенным минусом – это его высокая стоимость. Но, несмотря на такой недостаток, система выгодна, если учитывать все ее преимущества.

Промышленность производит множество разнообразных комплектов, которые объединяют в себе такие элементы, что необходимы для надежного и качественного монтажа. Модульно-штыревое заземление имеет важное назначение – это защита дома от пожара, а людей, находящихся в помещении от поражения электрическим током.

Что такое заземление.

Заземление — это совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины), которые, при возникновении на корпусе электроприбора опасного потенциала, защитит человека или животное, благодаря «стеканию» опасного потенциала в землю.

Заземление — совокупность устройств (заземлителя, заземляющего провода, заземляющей шины). Грубая схема автора статьи.

Важно понимать, что лишь одно заземление — это хорошо и повышает электробезопасность, но при объединении с УДТ (устройством дифференциального тока): УЗО или АВДТ — эта система в разы повысит вашу безопасность. Так как, при появлении опасного потенциала, УДТ мгновенно отключит напряжение. Использовать заземление без УДТ можно, а вот наоборот нельзя. Можно только если УДТ электромеханическое, но это только моё мнение. Статью об этом я писал (ссылка ниже).

Заземляющий провод имеет зелёно-жёлтый цвет, а сечение его должно быть не меньше того, что идёт на вводе. Если на вводе у вас 6 мм² провод на фазе и нуле, то и для заземления следует брать 6, а лучше 10 мм². Заземляющая шина (PEN) в щите — это та шина, куда подключаются все заземляющие провода.

Заземляющая шина (PEN) в щите с заземляющий проводом зелёно-жёлтого цвета. Сечение на вводе 10 мм², а отходящие, соответственно 1,5; 2,5 и 6 мм². Также УДТ, в виде АВДТ присутствуют. Фотография автора статьи.

Схемы заземления частных домов своими руками: 380 В и 220 В

При монтаже контуров заземления значительной разницы между схемой частного дома на 3 фазы (380 вольт) и однофазной (220 вольт) нет. А вот в разводке кабелей она присутствует. Разберемся, в чем она заключается.

Правильно выполненный ввод в дом. Именно так он должен выглядеть в идеале

При однофазной сети для питания электроприборов используется трехжильный кабель (фаза, ноль и земля). Трехфазная сеть требует пятижильного электропровода (та же земля и ноль, но фазы три)

Особое внимание нужно обратить на расключение – заземление не должно соприкасаться с нулем

Рассмотрим ситуацию. С подстанции приходит 4 жилы (ноль и 3 фазы), заведенные в распределительный щит. Обустроив правильное заземление на участке, заводим его в щиток и «сажаем» на отдельную шину. Фазные и нулевая жила проходят через всю автоматику (УЗО), после чего идут к электроприборам. От заземляющей шины жила идет непосредственно на розетки и оборудование. Если нулевой контакт заземлить, устройства защитного отключения будут срабатывать без причины, а такой монтаж электропроводки в доме совершенно ни к чему.

Схема заземления на даче своими руками несложна, но требует внимательного и аккуратного подхода при выполнении. Несложно выполнить ее только для одного котла или иного электроприбора. Ниже мы обязательно на этом остановимся.

Корпус газового котла, как и металлические трубы, требуют качественного заземления во избежание возникновения искры

Что такое контур заземления в частном доме: определение и устройство

Контуром заземления называют конструкцию из штырей и шин, находящуюся в грунте, обеспечивающую отвод тока при необходимости. Однако не любой грунт подойдет для устройства заземлителя. Удачным для этого считают торф, суглинок или глинистую почву, а вот камень или скала не подходят.

Контур готов. Остается проложить шину до стены дома

Контур заземления располагают на расстоянии 1÷10 м от здания. Для этого прокапывается траншея, заканчивающаяся треугольником. Оптимальными размерами являются длины сторон 3 м. По углам равностороннего треугольника вбиваются штыри-электроды, соединяемые стальной шиной или уголком при помощи сварки. От вершины треугольника шина идет к дому. Подробно мы рассмотрим алгоритм действий в пошаговой инструкции ниже.

Разобравшись, что является заземляющим контуром можно переходить к расчетам материала и размеров.

Расчет заземления для частного дома: формулы и примеры

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) и ГОСТ устанавливают точные рамки, сколько Ом должно быть заземление. Для 220 В – это 8 Ом, для 380 – 4 Ом. Но не стоит забывать, что для общего результата учитывается и сопротивление грунта, в котором устраивается заземляющий контур. Эти сведения можно узнать из таблицы.

Зная данные можно использовать формулу:

Формула расчета сопротивления стержня

где:

• Ro – сопротивление стержня, Ом;
• L – длина электрода, м;
• d – диаметр электрода, м;
• T – расстояние от середины электрода до поверхности, м;
• Рэкв – сопротивление грунта, Ом;
• Т – расстояние от верха стержня до поверхности, м;
• ln – расстояние между штырями, м.

Но пользоваться такой формулой сложно. Для простоты предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором, в который нужно только внести данные в соответствующие поля и нажать кнопку рассчитать. Это исключит возможность ошибки в вычислениях.

Для расчета количества штырей воспользуемся формулой

Формула расчета количества стержней в контуре

где Rn – нормируемое сопротивление для заземляющего устройства, а ψ – климатический коэффициент сопротивления грунта. В России за него принимают 1.7.

Рассмотрим пример заземления для частного дома, стоящего на черноземе. Если контур выполняется из стальной трубы, длиной 160 см и диаметром – 32 см. Подставив данные в формулу получим no = 25.63 х 1.7/4 = 10.89. Округлив результат в большую сторону, получается нужное количество заземлителей – 11.

Самое читаемое на сайте LandshaftBlog.Ru:

Барбекю из кирпича Беседка с мангалом Бетонные дорожки Благоустройство участка Выбор кустореза Георешетка Гузмания Декоративная трава Декоративные клумбы Декоративный заборчик Детская горка Дизайн сада Дровница для дачи Забор из сетки Зимний сад Идеи для дачи Клумба из камней Клумбы из многолетников Лианы для сада Навесы из поликарбоната Освещение участка Парник своими руками Песочница своими руками Площадка под автомобиль Подпорная стенка Подсветка фасада Распашные ворота Садовая арка Садовые фонтаны Снегоуборочная лопата Тандыр из кирпича Топиари в саду Туя западная Участок 15 соток Фигурки для сада Хвойные растения

Нержавеющие стержни

Самый качественный и самый дорогой материал в России предпочитают использовать в химически активных грунтах. Хотя в Европе, особенно в Германии, новой директивой будет в ближайшие годы разрешено исключительно только стержни из нержавейки для использования в системах молниезашиты и заземления. Кстати немцы рекомендуют в наших сложных климатических условиях выбирать более коррозионностойкую ее разновидность с содержанием молибдена (в каталогах обозначают V4A, а V2A – обычный вариант), которая обладает еще и более высоким растеканием тока молнии.

Сопротивление вертикального заземлителя

Существует расчетная формула, которая позволяет вычислить сопротивление как одиночного стержня заземления, так и любой вертикальной заземляющей конструкции.

В формуле присутствует эквивалент сопротивления, который используют только, если имеют в месте монтажа многослойный грунт (2 и более разных слоев). Не будем приводить здесь его расчет, а ограничимся тем, что приведем таблицу для разных типов почв, из которой обычно берут значение Р, упрощенно полагая присутствие единственного слоя.

Климатический коэффициент сезонности Км представлен в следующей таблице.

Виды материала (профили)

Согласно требованиям ПУЭ, содержащим указания на то, каким должно быть сопротивление растекания тока в грунте, в большинстве случаев этот показатель устанавливается на уровне не более 4 Ом. Для получения этого значения обычно приходится приложить немало усилий, направленных на то, чтобы придерживаться заданных теми же требованиями технологий.

В первую очередь, это касается используемых при сборке заземляющего контура материалов, подбираемых, исходя из следующих условий:

• При выборе штырей предпочтение должно отдаваться заготовкам из черного металла;
• Наиболее часто применяется пруток типоразмером 16-20 мм или уголок с параметрами 50х50х5 мм и толщиной металла около 5 мм;
• Применять в качестве элементов контура арматуру не допускается, поскольку она обладает каленой поверхностью, влияющей на нормальное стекание тока;
• Для этих целей подходит именно чистый пруток, а не его арматурный заменитель.

Обратите внимание! Для районов с засушливым летом лучше всего подходят трубные толстостенные металлические заготовки, нижний конец которых сплющивается на конус, а затем в этой части трубы просверливаются несколько отверстий. Согласно положениям ПУЭ, перед их размещением в грунте сначала бурятся лунки нужной длины, поскольку забить их вручную достаточно проблематично

В случае особо засушливого лета и резком ухудшении параметров заземлителя в полые части труб заливается концентрированный соляной раствор, что позволяет получить такое сопротивление, какое должно быть в соответствии с требованиями ПУЭ. Длина трубных заготовок выбирается в пределах 2,5-3 метра, что вполне хватает для большинства российских регионов

Согласно положениям ПУЭ, перед их размещением в грунте сначала бурятся лунки нужной длины, поскольку забить их вручную достаточно проблематично. В случае особо засушливого лета и резком ухудшении параметров заземлителя в полые части труб заливается концентрированный соляной раствор, что позволяет получить такое сопротивление, какое должно быть в соответствии с требованиями ПУЭ. Длина трубных заготовок выбирается в пределах 2,5-3 метра, что вполне хватает для большинства российских регионов.

К этому виду профильных заготовок предъявляются особые требования, касающиеся порядка их размещения в почве и состоящие в следующем:

• Во-первых, трубные элементы защитного контура должны размещаться на глубине, превышающей уровень промерзания грунта не менее чем на 80-100 см;
• Во-вторых, в особо засушливых местностях примерно треть длины заземлителя должна достигать влажных слоёв почвы;
• В-третьих, при выполнении второго условия следует ориентироваться на особенности расположения в данном регионе так называемых «грунтовых вод». В случае если они находятся на значительной глубине, по правилу, сформулированному в положениях ПУЭ, необходимо будет подготовить более длинные трубные отрезки.

С видом и профилем используемых при обустройстве заземлителя штыревых заготовок можно ознакомиться на размещённом ниже рисунке.

Допустимые профили штырей

На практике в большинстве регионов России обычно применяются стальной уголок и полоса из того же металла. Для того чтобы получить более точные параметры используемых элементов заземления, потребуются данные геологических обследований. При наличии этой информации можно будет привлечь к обсчёту параметров заземлителя специалистов.