Конструкцией современных бытовых электроприборов предусмотрено, что они заземляются. Для этого в домашней сети нужен третий провод. В сельской местности электросеть преимущественно двухпроводная, состоит из рабочего ноля и фазы. При этой и любой другой системе электроснабжения можно сделать заземление на даче своими руками.
Отдельно о заземлении некоторых агрегатов
В частном доме есть некоторые мощные приборы, потребляющие большие объемы электроэнергии и представляющие повышенную опасность
Важно выполнить правильное заземление этих агрегатов, чтобы обезопасить себя и своих близких
Газовый и электрический котел
К вопросу заземления газового котла в частном доме следует подойти со всей ответственностью. В противном случае вы можете не только лишиться автоматики, очень чувствительной к резкому изменению напряжения, но и рискуете жизнью, так как газ может взорваться от любой искры.
Не расслабляйтесь, если инспектор газовой службы не потребовал от вас установки заземлителя. Это строго не предписано правилами. Позаботьтесь о собственной безопасности, не дожидаясь неприятных последствий.
Схема для газового котла
Для котла можно использовать самодельный контур, о котором мы уже говорили или приобрести готовый комплект.
Статья по теме:
Водонагреватель
Самой распространенной ошибкой в заземлении водонагревателя является подключение его к фазному проводу в розетке. Это грозит аварийным выбиванием фазы. Предотвратить последствия такого отключения может только автоматическое устройство, но оно установлено не на всех агрегатах.
Считается, что подсоединение заземляющих контактов к контуру в земле приводит к преждевременной коррозии корпуса водонагревателя, но тут из двух зол выбирают меньшее. Специалисты рекомендуют одновременно с контуром заземления монтировать с водонагревателем и устройство защитного отключения.
Как заземлить водонагреватель в частном доме в следующем видеоматериале:
Watch this video on YouTube
Статья по теме:
Розетка
Заземление розеток – способ обезопасить все остальные электроприборы в доме. Позаботиться о безопасности жилища следует еще в момент прокладки проводки. Для этого используют трехжильный провод, в котором находятся «ноль» «фаза» и «земля». Очень удобно, если провода будут иметь оплетку разного цвета, это значительно облегчает монтаж.
Современные производители выпускают розетки, в которых трудно что-то перепутать. На всех клеммах стоят четкие обозначения, так что подключить розетку может даже новичок.
Как заземлить розетку в частном доме в видео инструкции:
Watch this video on YouTube
Отличие громоотвода от заземления
Не нужно путать заземление с громоотводом. Несмотря на то, что они действуют по сходному принципу, задачи у них разные. Громоотвод нужен, чтобы принимать разряд от молнии и передавать его по изолированному от внутренней сети контуру заземления сразу в землю.
Заземление, в свою очередь, служит для отвода тока из внутренней домашней сети в случае возникновения перегрузок. В принципе, заземление и громоотвод могут иметь общий внешний контур, при условии соблюдения правил безопасности. К слову, вы можете купить готовые комплекты молниезащиты, в которых соблюдены все правила и условия по эффективности и безопасности.
Выбор места для монтажа
От правильно подобранного места обустройства контура во многом зависит его эффективная и безопасная работа. Существует несколько рекомендаций по этому поводу:
- Нельзя размещать контур заземления в месте постоянного или частого нахождения людей или животных. В момент пробоя изоляции и отвода напряжения в грунт, находящийся в непосредственной близости человек или животное могут пострадать. Лучше принять меры по ограждению такого участка.
- Некоторые специаоисты рекомендуют располагать контур с северной стороны здания. Это объясняется более влажной сырой на таком участке.
- Если почва через чур влажная и существует большая вероятность коррозии металла контура, то лучше изготовить его из стали большого сечения. А также конструкцию контура можно покрыть специальными токпроводящими материалами, которые защитят от коррозии, но не ухудшат электрический контакт с землёй.
- Не стоит располагать контур заземления вблизи с теплокоммуникациями. Пересушенный грунт негатино сказывается напоказателе сопротивления контура.
- Запрещено располагать контур в непосредстьвенной близости с газопроводом, проходящим в земле.
- Глубина размещения контура должна быть ниже уровня замерзания грунта, но не менее 0,5 м.
При соблюдении этих рекомендаций, можно быть уверенным в правильности подобранного места, и надежной работы заземлителя.
Требования к сопротивлению заземляющего устройства.
Заземление для частного дома имеет смысл, если сопротивление контура минимально. В таком случае (когда сопротивление человека намного превышает сопротивление контура) через тело пройдет неощутимый заряд, а оставшийся потенциал уйдет в землю.
Сопротивление определяется типом, количеством и глубиной заложения заземляющих элементов, а также свойствами грунта. Оптимальными считается суглинистые и глинистые почвы с влажностью 20-40%.
Чтобы убедиться, что заземляющее устройство выполняет свои функции, проводится измерение сопротивления.
Основные схемы заземления
Специалисты рекомендуют применять для дачных участков стандартные и проверенные схемы заземления. Это аргументировано тем, что такие схемы опробованы на протяжении нескольких лет и уже доказали свою надёжность и безопасность.
Наиболее надёжными схемами считаются такие:
Заглублённый контур из металла, который размещается вокруг строения. Зачастую основным материалом для отвода является классическая строительная арматура
Пруты арматуры соединяют между собой приваренной металлической шиной. Среди дачников также распространена схема размещения в грунте трёх электродов, которые связаны между собой стальной полосой. Самая простая схема — размещение очень длинного отвода на значительной глубине, которая должна составлять не менее 6 метров. Важно! Окрашивание элементов заземления, которые выполняют функцию отвода, ухудшает свойства проводимости. Фундаментальный заземлитель
Данная схема является весьма основательной, поскольку она представляет собой замкнутый контур, который сварен в виде металлической сетки. Специалисты рекомендуют прокладывать такую сетку на нижнем ряде арматуры в фундаменте. Установка такой этого заземления возможна только во время строительства фундамента.
Какую схему выбрать
Перед тем, как приступить непосредственно к монтажу заземления, необходимо выбрать схему, согласно которой электроды будут располагаться под землей. Нужно правильно подобрать материалы, из которых будут сделаны все элементы конструкции, а также провести расчет размеров электродов и соединительных частей. Параметры заземления рассчитываются по специальной формуле, которая позволяет безошибочно выбрать схему расположения всех защитных элементов.
Что касается рисунка заземления, наиболее эффективным считается треугольник. Именно трехсторонняя схема обеспечивает быстрое и полное поглощение электричества землей, равномерно распределяя ток по поверхности.
Если размер участка не позволяет разместить объемную треугольную конструкцию, электроды располагают в одну линию, полукругом, или, например, волной. Однако, большинство специалистов сходятся во мнении, что лучшей схемой расположения электродов считается треугольная, поскольку обеспечивает наиболее быстрое и эффективное поглощения тока землей.
Готовим нужный треугольник
Место установки электродов выбирается так, чтобы было удобно подвести заземляющую шину к распределительному щитку. Но проектные размеры не являются обязательными. Стороны треугольника могут быть и менее трех метров в длину, а глубина забивки штыря может быть уменьшена до 2-2,5 метров. Может быть увеличено и количество электродов, если грунт оказался плотным и на проектную глубину забить штыри не удается.
После разметки на выбранном месте, можно отрыть небольшой котлован на глубину до 1 метра. Одновременно копаем траншею такой же глубины для шины заземления от контура к цоколю дома. Иногда вместо котлована выкапывают траншеи по периметру создаваемого контура, что несколько упрощает процесс земляных работ
Нужно лишь обратить внимание, чтобы их ширина позволяла свободно проводить сварочные работы и забивку электродов. Края электродов, которыми они будут уходить в землю, лучше обрезать под углом и заострить шлифмашинкой
Помните, что металл должен быть неокрашенным.
Электроды вбиваем кувалдой в землю в намеченных местах так, чтобы они выступали над уровнем поверхности примерно на 200 мм. Затем их соединяем с помощью электросварки общей шиной из стальной полосы. От применения болтовых соединений лучше воздержаться – резьбовой контакт под землей быстро окислится, и сопротивление контура критично возрастет. Теперь можно прокладывать шину из такой же стальной полосы к фундаменту дома.
Советы эксперта
Перед точкой крепления на цоколе нужно предусмотреть небольшой изгиб, чтобы компенсировать линейные подвижки шины при перепадах температур. Полоса должна завершаться приваренным болтом с резьбой М10, к которому и будет крепиться медная клемма с проводом заземления на распределительный щиток.
Чем соединять электроды
Чтобы заземление быстро выводило ток, электроды необходимо соединить между собой посредством металла с невысоким сопротивлением. Для этой цели используется либо сталь, либо цветные металлы – алюминий или медь. При этом нужно правильно рассчитать сечение соединительной шины, что обеспечит эффективность всей системы.
Минимальное сечение, в зависимости от материала:
- Медная шина или провод должны иметь сечение не менее 10 мм2.
- Алюминиевый соединитель не может быть тоньше 16 мм2.
- Стальная полоса сечением не менее 48 мм2.
Важно помнить, что цветные металлы, в отличие от стали, невозможно приварить к обычному железу, и поэтому, если в качестве шины используется медь или алюминий, на электродах нарезается резьба, чтобы крепить полосу на болты.
Схема заземления в частном доме
Как правило, электропитание в частных домах осуществляется воздушными линиями с системой заземления TN-C. В такой системе нейтраль источника питания заземлена, а к дому подходят фазный провод L и совмещенный нулевой защитный и рабочий провод PEN.
После того как в доме произведен монтаж собственного контура заземления необходимо произвести его подключение к электроустановкам дома.
- Сделать это можно двумя способами:
- переделать систему TN-C на систему заземления TN-C-S;
- произвести подключение дома к контуру заземления по системе ТТ.
Подключение дома к контуру заземления по системе TN-C-S
Как известно в системе заземления TN-C не предусмотрено отдельного защитного проводника, поэтому в доме переделываем систему TN-C на TN-C-S. Осуществляется это разделением в электрощите совмещенного нулевого рабочего и защитного PEN проводника, на два отдельных, рабочий N и защитный PE.
И так, к вашему дому подходят два питающих провода, фазный L и совмещенный PEN. Чтобы получить в доме трехжильную электропроводку с отдельным фазным, нулевым и защитным проводом необходимо в вводном электрощите дома произвести правильное разделение системы TN-C на TN-C-S.
Для этого установите в щите шину которая металлически связана с щитом, это будет шина заземления РЕ к ней будет подключаться PEN проводник со стороны источника питания. Далее от шины РЕ идет перемычка на шину нулевого рабочего проводника N, шина нулевого рабочего проводника должна быть изолирована от щита. Ну и фазный провод подключаете на отдельную шину, которая тоже изолирована от щита.
После всего этого необходимо соединить электрощит с контуром заземления дома. Это делается с помощью медного многожильного провода, один конец провода соединяете с электрощитом, другой конец крепите к заземляющему проводнику с помощь болта на конце, который для этой цели и был специально приварен.
Подключение дома к контуру заземления по системе TТ
Для такого подключения не нужно проводить ни каких разделений PEN проводника. Фазный провод подключаете к изолированной от щита шине. Совмещенный PEN проводник источника питания подключаете к шине, которая изолирована от щита и в дальнейшем считаете PEN просто нулевым проводом. Затем подключаете корпус щита к контуру заземления дома.
Как видно из схемы, контур заземления дома не имеет никакой электрической связи с PEN проводником. Подключение заземления таким способом имеет несколько преимуществ по сравнению с подключением по системе TN-C-S.
В случае отгорания PEN проводника со стороны источника питания, все потребители будут подключены к вашему заземлению. А это чревато многими негативными последствиями. А так ваше заземление не будет иметь связи с PEN проводником, это гарантирует нулевой потенциал на корпусе ваших электроприборов.
Часто встречается и такое, когда на нулевом проводнике из-за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение, которое может достигать значений от 5 до 40 В. И когда есть связь между нулем сети и защитным проводником, на корпусах вашей техники также может возникать небольшой потенциал. Конечно, при возникновении такой ситуации должно сработать УЗО, но зачем надеяться на УЗО. Лучше и правильнее будет не испытывать судьбу и не доводить до такой ситуации.
Из рассмотренных способов подключения контура заземления дома можно сделать вывод, что система ТТ в частном доме более безопасна по сравнению с системой TN-C-S. Недостатком использования системы заземления ТТ является ее дороговизна. То есть, при применении системы ТТ обязательно должны устанавливаться такие защитные устройства как УЗО, реле напряжения.
Также хотелось отметить, что необязательно делать контур в виде треугольника. Все зависит от внешних условий. Можно располагать горизонтальные заземлители в любом порядке, по окружности или по одной линии. Главное, чтобы их количество было достаточным для обеспечения минимального сопротивления заземления.
Пример расчета ЗУ
В качестве примера рассматривается расчет сопротивления одиночного вертикального стержня (фото справа). Для его проведения
Схема установки одиночного вертикального заземлителя
используются следующие данные:
ρ – удельное сопротивление почвы (в Омах на·метр);
L – общая длина исходного стержня (в метрах);
d – его основной типоразмер (диаметр) в метрах;
Т – расстояние от поверхности земли до середины штыря.
Если исключить влияние факторов, определяющих растекание тока в горизонтальных элементах, сопротивление для вертикальных кольев вычисляется так:
Требуемое число стержней, гарантирующее нужную величину проводимости (без учета горизонтальных составляющих) определяется из следующей формулы: где Rн – это нормируемый ПТЭЭП эталонный показатель растекания.
С учетом не рассматриваемых ранее горизонтальных элементов формула для определения числа прутьев приобретает такой вид:
где ηв – коэффициент загруженности ЗК, учитывающий влияние токов стекания различных прутьев друг на друга.
Дополнительная информация: При параллельном размещении двух линеек из трутков их взаимное влияние проявляется намного сильнее.
При чрезмерно «плотном» их расположении комплексное сопротивление ЗК заметно возрастает. Полученное в результате предложенных выкладок значение проводимости округляется затем в большую сторону.
Рассмотренный способ расчета можно полностью автоматизировать, если воспользоваться онлайн калькулятором расчета сопротивления заземления, специально разработанного для этих целей.
Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция
Если Вы задаетесь вопросом: «как сделать заземление на даче?», то для выполнения данного процесса потребуется следующий инструмент:
- сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
- угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
- гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
- штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
- кувалда для вбивания электродов в землю;
- перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.
Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:
- Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).
- Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.
- Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.
- Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².
После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.
Выбор места для монтажа контура заземления
В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.
Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.
Выполнение земляных работ
После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.
Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.
Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.
Забивание заземлителей
После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².
Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м
Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу
Сварные работы
После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.
Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.
Обратная засыпка
После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.
После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.
Проверка контура заземления
После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.
Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.
Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.
Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).
Готовим материал и инструмент
Мы будем исходить из того, что делаем замкнутую треугольную схему заземления, так как она наиболее популярна.
Сначала давайте разберемся с материалом, а уже исходя из того какой он будет, будем готовить инструмент.
Итак, из материала нам будет необходимо:
1. Для вертикальных кольев заземления можно использовать: трубу с толщиной стенок не менее 3,5 мм и диаметром 30 мм, арматура в диаметре 2-3 см, уголок 5х5 см (лучше из нержавеющей стали). Длина любого материала должна быть не менее 2 метра.
Перед использованием заготовок их рекомендуется заточить любым удобным вам способом.
2. Металлические полосы сечением 40х4 мм, длиною не менее 1,2 метра.
3. Такая же, как и в п. 2 металлическая полоса, но желательно из нержавеющей стали. Длина ее будет зависеть от расстояния от места установки кольев заземления до места заводки ее в дом.
4. Медный провод для фазного проводника в диаметре 6 мм.
5. Болты. Рекомендуется М8.
Как сделать заземление правильно в доме
Как правило для подачи в частный дом электричества применяется система ТТ, в такой системе заземляющий провод PE подключается к контуру заземления, и больше никуда. При такой системе, необходимо делать качественной контур заземления, чтобы в случае замыкания КЗ на землю, ток короткого замыкания был достаточен для срабатывания автомата защиты. Рассмотрим, как сделать заземление правильно в частном доме.
Контур состоит из заземлителей и металлической обвязки. Заземлители делаются из металлических штырей 2-3 метров длинной, они полностью входят в землю. Эти штыри и распределительный щит в доме соединяются металлической обвязкой. Для изготовления штырей могут применяться металлические трубы, уголки, пруты. Арматуру использовать нельзя, так как она быстрее ржавеет и теряет заземляющие свойства. Между собой штыри удобно соединять металлической полосой. Существует принципиально две схемы контура заземления:
- Линейная схема заземляющего контура, заземлители уложены в ряд и соединяются последовательно.
- Схема с замкнутым контуром, например треугольные и квадратные, в этом случае все штыри заземления образуют замкнутый круг. Такая схема более надежна и оптимальна. Если позволяет территория возле дома, то используйте её. Самой оптимально схемой будет треугольник, расстояние между штырями должно быть одинаковым от 1 м до 1,5 м.
Организацию заземления в частном доме можно разделить на три этапа работ, на монтаж контура заземлителей в земле, подключение контура к электрическому щитку и проверку работы заземления.
ЭТАП1
- Отмечаем территорию под контур треугольника, в направлении к строению выкапываем траншею глубиной 70 см.
- В углах треугольника в землю вбиваются металлические уголки или трубы на глубину ниже уровня промерзания, около 2,3 метров. Концы штырей забивают так, чтобы после засыпания грунтом над ними было еще около 50 см почвы.
- Затем эти концы соединяются методом сварки металлическими полосами, тем самым образую замкнутый контур в виде равнобедренного треугольника.
- Затем приваривается к контуру металлическая полоса, идущая к дому. На её конце, на стене дома, привариваем болт, к которому будет закрепляться заземляющий провод от шины в электро-щитке.
- Сварочные швы красятся битумной краской или мастикой, для защиты от коррозии.
- Засыпаем грунтом траншею, и красим для защиты от коррозии земляную шину, которая выступает из земли.
ЭТАП2
Для подключения земляной шины к щитку лучше использовать медный провод желтого цвета, сечением не меньше 10 кв.мм.
К щиту медный провод крепится на корпус также винтовым соединением. Если дверца щита не заземлена, то заземлите её еще одним проводом.
Совет! Заранее подберите шины заземления в щитке с нужным количеством отверстий для разных линий, так как крепить два провода в одну точку запрещается.
ЭТАП3
Проверьте работоспособность выполненного защитного. Лучше проводить такую проверку раз в 3 года, для вашей безопасности. Проверка проводится омметром. Может показаться, что проверить ваш контур можно при подключении обыкновенной лампочки к фазе и контуру и она будет гореть, но это ошибочно из-за низкого электропотребления.
Сопротивление контура заземления не должно быть более 4 Ом. Советую пригласить электрика и быть уверенным в том что ваш контур заземления работает корректно.
Одно решение всех проблем – готовый комплект заземления
Про заземление мало кто задумывается еще до закладки фундамента, да и в процессе его заливки далеко не всегда, поэтому чаще всего выбирают именно модульно-штырьевой способ. Но при применении подручных «комплектующих» возникает несколько проблем:
- Слабый контакт с грунтом – достаточная длина штырей достигается за счет соединения муфтами, из-за большего их диаметра сам штырь в лунке «гуляет» и не может полноценно работать в качестве проводника.
- Повреждение муфт – при забивке кувалдой или перфоратором муфты откручиваются или повреждаются.
- Сложности с заглублением – грунт разный, чем он тверже, тем сложнее установить стержень четко вертикально, а то и забить в принципе.
Да и как бы то ни было, а специализированный комплект заземления, разработанный с учетом специфики применения и требований нормативов, всегда выигрывает и по качественным характеристикам, и по простоте монтажа, и по надежности. Не нужно ничего «колхозить», все уже придумано и реализовано.
Готовый комплект заземления представляет собой набор из четырех полутораметровых стержней из оцинкованной стали, которые соединяются встык без муфт и применения токопроводящей пасты (со временем может вымыть грунтовыми водами). Плюс, необходимые «доборы».
Геннадий ЧебатарёвТехнический специалист компании ОБО Беттерманн
В состав комплекта входят 20 мм стержни заземления со слоем цинка 130 мкм, превышающим значение ГОСТ Р МЭК 62561-2 в 2 раза и позволяющим обеспечить долгосрочную эксплуатацию до 50 лет. А также:
- наконечник для заглубления стержней и прохождения камней;
- болтовой соединитель с проводником, наконечник для забивания кувалдой;
- изоляционная лента, которая служит дополнительной защитой от коррозии и наматывается на соединитель с проводником;
- подробная инструкция по эксплуатации заземлителя.
Комплект полностью готов к монтажу, его стоимость на фоне общестроительного бюджета и с учетом эффективности и долговечности получаемого устройства заземления, вполне доступна для всех домовладельцев. Инженерное электрооборудование и бытовая техника стоят в разы больше, а благополучие домочадцев никакими деньгами не измерить.
Что такое контур заземления: определение и устройство
Контур заземление – это специальная конструкция из электропроводящих материалов с малым электрическим сопротивлением, обеспечивающая мгновенный отвод электрического тока в землю. Он состоит из 2-х соединенных между собой частей – внутренняя и наружная система. Надежное их соединение осуществляется во входном электрощите.
Устройство наружной подсистемы должно обеспечивать переход электрического сигнала в землю с распределением его по площади. Ее основу составляет несколько электродов, заглубленных в грунт и соединенных между собой в контур с помощью пластин. От пластин отходит шина достаточного сечения, которая вводится в электрощит, где соединяется с внутренней подсистемой. Каждый электрод представляет собой металлический штырь, закопанный (вбитый) на определенную глубину.
Внутренняя подсистема – это разводка заземляющей цепи по всему дому. Проводники от щита отводятся на розетки, к корпусам мощных электроустройств, к металлическим магистралям (трубы). Отдельные проводники объединяются в общую шину, которая присоединяется к шине внешнего контура.
Принцип действия контура заземления достаточно прост. Электрический заряд, накопленный в металлических элементах (корпуса установок, трубопроводы, арматура и т.д.) при повреждении изоляции проводников электросети или наведенный от внешних источников, устремляется по проводам внутренней подсистемы, имеющим малое электрическое сопротивление, к контуру внешней подсистемы. По закопанным в грунт электродам он «стекает» в землю. В свою очередь, земля имеет огромную емкость, что позволяет свободно «впитывать» такие утечки электричества.
Какие материалы нельзя использовать для заземления
Нежелательно делать электроды из рифленой арматуры. У нее плохой контакт землей: при забивании в грунт образуются пустоты. Запрещается красить электроды: у такой поверхности плохая проводимость.
Нельзя подключать заземление к стальной трубе действующего центрального или домашнего водопровода, отопления. Под землей они часто сильно покрыты ржавчиной, по ним плохо стекает аварийный ток. Он накапливается на трубах, прикосновение к которым чревато неприятными последствиями.
Устройство заземления на улице у дома
Устройство контура заземления в частном доме – это штыри, вбитые в грунт вертикально, которые обвязываются между собой проводниками. И вся эта конструкция соединяется с распределительным щитком в доме. Перед тем как сделать заземление в частном доме, необходимо подготовить необходимые инструменты и материалы.
Из инструментов понадобятся лопаты, лом, кувалда, молоток, сварочный аппарат с электродами, болгарка, гаечные ключи. Из материалов:
- металлический уголок размерами 50х50х5 мм;
- стальная лента шириною 40 мм и толщиною 4 мм;
- металлическая проволока катанка диаметром 8-10 мм.
Чисто в конструктивном исполнении домовый контур заземления представляет собой равносторонний треугольник, в углы которого вбиваются металлические заземлители. Для этого и используется металлический уголок. Глубина вбивания – 2,5-3,0 м. Сделать это можно самостоятельно обычной кувалдой. Если грунт на участке твердый, то можно сначала провести углубление при помощи бура на глубину 1,5 м, после чего добить уголки кувалдой.
Монтажный процесс необходимо начать с нанесения на грунт размеров и формы заземляющего контура. После чего по всему периметру выкапывается траншея шириною до 60 см, чтобы было удобно проводить сварку, и глубиною 80-100 см. Вбиваются заземлители. Чтобы процесс вхождения в грунт уголков проходил без проблем, рекомендуется их концы заострить под конус. До упора забивать не надо, нужно чтобы над дном траншей остались торчать края штырей, приблизительно 20-30 см.
Теперь необходимо уголки состыковать между собой горизонтальными элементами контура заземления. Для этого используется металлическая лента. Соединение производится только электрической сваркой. Никаких болтов, которые под землей покроются коррозией, а это частичное или полное отсутствие контакта, что приведет к неэффективности заземления в загородном доме.
Следующий этап – это соединение сделанного контура с распределительным щитком в доме. Для этого можно использовать или катанку, или ту же металлическую полосу. По двору соединительный контур проводится в траншее, внутри дома по стене или плинтусу. На конце проводника, который вошел в дом, приваривается болт М6 или М8. На него будет надеваться кольцо провода, отвечающего за внутреннее заземление частного дома. Крепление производится аналогичной гайкой. Может понадобиться изоляция стыков.
Места сварки надо обязательно обработать антикоррозийными составами. Но весь контур окрашивать или покрывать каким-то защитными составами запрещено. Потому что в системе необходим полный контакт с землей, куда будут уходить блуждающие токи.
На этом монтаж контура заземления для частного дома можно считать законченным. Поэтому убедитесь, что сварочные стыки прочные, после чего лопатами надо закопать траншеи. Кстати, эту технологию можно использовать и для сооружения системы молниеотвода (громоотвода). Вот такое устройство заземления в частном доме можно сделать своими руками.
Необходимо отметить, что правильная форма заземления частного дома – это необязательно треугольник. Можно использовать квадрат, окружность, линию и другие фигуры
Важно, чтобы сам контур не создавал сопротивления, поэтому максимальное количество вбитых вглубь земли заземлителей и их горизонтальных собратьев было как можно больше. Хотя треугольник – проверенный временем вариант
И еще один немаловажный момент – расстояние от домашнего контура системы заземления до фундамента дома не должно быть меньше одного метра.
Покупка заземляющего контура
Продаются готовые заземляющие комплекты.
В набор для глубинного штыревого заземления входят:
- стержни длиной 1,2–1,5 м, диаметром 14–20 мм;
- резьбовые или запрессовочные муфты для наращивания элементов;
- заостренный наконечник;
- головка, которая не деформируется при забивке штырей;
- контактный зажим;
- антикоррозионная смазка;
- водоотталкивающая лента.
Некоторые наборы вместо головки комплектуют специальным переходником, чтобы забивать стержни мощным перфоратором.
Необходимость заземления на дачном участке
Разумеется, в первую очередь, нас интересует здоровье и жизнь семьи и гостей. Все мы устроены так, что при протекании тока недопустимой величины через тело человека наступает летальный исход. Само по себе высокое напряжение, даже при малом токе, вызывает ожог. Так что прикосновение к старому холодильнику, у которого фаза попала на корпус, не обрадует никого.
В душе на дачном участке случаются приключения и хуже того: тэн самодельного водонагревателя может быть пробит, и при попытке включении воды удар током неизбежен. Также опасна неоднократно перегретая электродрель, сварочный аппарат или перфоратор: напряжение может оказаться на металлическом корпусе инструмента.
Примечательно, что в нетрезвом состоянии сопротивление тела человека становится заметно ниже 1 кОм, и поражение будет еще сильнее. Конечно, где же еще расслабиться, как не на даче? Значит, есть еще одна причина обустроить надежное заземление! Применение приборов защиты людей, электропроводки, техники и приборов типа УЗО в полной мере возможно также только при наличии заземления.
Важное напоминание
А для тех, кто еще сомневается в целесообразности выполнения таких работ мы напомним.
Заземление предназначено для отвода опасного напряжения с корпусов электроприборов и других устройств, запитанных от электросети, а также оно защищает последние от выхода из строя.
Опасное напряжение (потенциал) может появиться на корпусе электроприбора в результате повреждения одного из проводов (фазы) и отводится оно с корпуса через специальные провода в землю.
Речь идет только про защитное заземление. Существует еще и рабочее заземление, но оно применяется в промышленном оборудовании.
Если проигнорировать установку заземления, то появится большая вероятность поражения человека электрическим током.
К примеру, большую опасность в этом плане несет стиральная машинка, были случаи, когда в результате отсутствия заземления людей била током сливающаяся после стирки вода.
Не трудно догадаться, что опасный потенциал вода получала от не заземленного корпуса, опасному напряжению просто не было куда деваться.
Схемы заземления для частного дома
Существует несколько схем зануления в индивидуальном коттедже: TN-C, TN-C-S и TN-S. Первая буква в аббревиатуре обозначает способ подключения «земли» к источнику питания, вторая расшифровывает характеристики потребителя.
Схема TN-C
Эта удобная разновидность отличается тем, что проводник одновременно выполняет функции защиты и рабочего устройства. Данный вариант часто используют в старых домах из-за простоты реализации и экономичности. Однако из-за отсутствия отдельного контура защиты во время аварии есть вероятность возникновения замыкания. В современных коттеджах этот вариант не применяют, потому что он не соответствует нормативным требованиям.
Схема TN-S
В данной схеме применяют разделенные проводники. В аварийной ситуации на корпус бытовой техники не выходит напряжение. Этот вариант считается самым безопасным, потому что защищает от поражения электрическим током. Однако для реализации такой схемы нужно приложить много усилий и потратить дополнительные средства.
Схема TN-C-S
Это комбинированный вариант, в котором два проводника, идущие от источника питания, объединены в один. В этом случае на входе в дом устанавливают дополнительный защитный проводник типа РЕ. Эту схему советуют использовать в качестве основной модели в постройках любого назначения, в том числе и в частных домах. Ее преимущества в надежности и простоте сборки. Благодаря использованию дополнительного проводника вероятность возникновения пожара при коротком замыкании минимальная.
Расчет системы заземления
Расчет защитного заземления рассмотрим на примере линейной конструкции, штыри которой забиваются в землю неподалеку от дома. При его проведении потребуется узнать следующие исходные показатели:
- Размеры и общее число стальных прутьев.
- Расстояние между ними (шаг установки).
- Глубина погружение штырей.
- Удельное сопротивление грунта в зоне ЗК.
Согласно предлагаемой методике расчета заземляющего контура его основная или генеральная задача – узнать необходимое число стержней и определиться с параметрами стальной соединительной полосы.
