В статье будет затронут вопрос устройства заземления в частном доме, даче или на небольшом производстве своими руками. Многие ошибочно полагают, что заземление — это ненужная, дополнительная вещь, которую из вредности, требует энергоснабжающая организация или проверяющие инспектора.
Самое главное, что должен понять любой потребитель электроэнергии — заземление это неотъемлемая часть любого электроснабжения. Это такая же необходимость, как установка автоматических выключателей в распредщитке, прибора учета и другой аппаратуры.
Чтобы качественно выполнить заземление, необходимо произвести большой объем земляных работ. Грубо рассчитывайте, что минимум, Вам придется вручную вырыть один кубометр земли. Также необходим будет сварочный аппарат и умения сварочных работ.
Самый оптимальный вариант выполнить заземление собственными руками, так как не все электрики любят это делать, да и те кто берется, в большинстве своем делают это не качественно.
И так, как же правильно делается контур заземления?
Существует два самых распространеных варианта контура заземления — треугольником и линейный, в виде сплошной полосы вдоль дома.
Оба правильные. Какой выбрать, решать Вам самим, исходя из свободного пространства возле дома.
Материал для контура заземления
Контур заземления состоит из вертикальных и горизонтальных заземлителей.
Материал из которого не рекомендуется
делать вертикальные заземлители:
Из чего можно делать:
Конец уголка или круглой стали срезают на угол в 30 градусов.
Это наиболее оптимальный угол для вхождения стали в землю.
Горизонтальный заземлитель делают из стальной полосы 40*4.
Размеры и расстояния для заземляющих электродов
Обязательные условия которые необходимо соблюдать при устройстве заземления в частном доме:
- ⚡ длина электрода, который забивается в землю. Он должен быть минимум 2,5-3 метра
Изначально лучше брать электрод длиной 3м. Так как в процессе забивания его кувалдой, будет расплющиваться та часть, по которой наносится удар. В конце Вам придется болгаркой несколько сантиметров такого расплющенного электрода срезать.
- ⚡ расстояние между электродами. Оно также должно быть 2,5-3 метра
Вне зависимости от того, какого вида у Вас контур — в виде треугольника или прямой линии. Это связано с явлением растекания тока от заземлителей. Если электроды будут забиты ближе чем 2,5м то получается нет никакой разницы, сколько электродов Вы забили.
Работать они будут почти как один электрод.
- ⚡ заглубление траншеи от планировочной отметки земли — 0,7-0,8м
Траншея — это место для укладки полосы, связывающей электроды. При меньшем углублении траншеи, полоса будет подвержена воздействию осадков и быстрому процессу коррозии. При большем углублении — опять возникает риск воздействия сырости от грунтовых вод.
- ⚡ расстояние контура заземления от фундамента дома — не менее 1м
- ⚡ после раскопки траншеи ее подсыпают песком для лучшего отвода воды от горизонтального заземлителя.
Заглубление электродов
Когда весь материал и траншеи готовы приступают к процессу забивания электрода. Для облегчения процесса в яму подливают немного воды. Вертикальный электрод можно забивать двумя способами:
Первоначально верхний конец электрода будет на большой высоте. Поэтому потребуется стремянка.
Забивать до конца весь электрод в землю не надо. Минимум 20см оставляйте на поверхности, так как в этом месте нужно будет приварить полосу. Длина сварочного шва — не менее 6-10см.
Сам шов прокрашивается.
Ни в коем случае не красьте горизонтальные и вертикальные заземлители.
Тем самым Вы увеличите сопротивление заземления и ухудшите связь с землей.
Чтобы улучшить контур заземления, можно его соединить с уже существующими металлическими конструкциями заглубленными в земле — например с забором.
Соединение заземления с электрощитом
Когда контур сделан, его необходимо соединить с электрощитом. Здесь уже можно использовать не полосу, а проволоку диаметром 10мм. С горизонтальным заземлителем ее связывают сваркой, а с корпусом щита при помощи болтового соединения.
Также Вы можете вывести полосу горизонтального заземлителя на поверхность возле щита, и приварив к полосе болт, медным проводником сечением 10мм2 соединить контур с щитовой. Болтовое соединение должно быть на поверхности и доступно для ревизии.
Проверив надежность соединения сварочных швов, траншею засыпают землей. На этом монтаж контура заземления окончен.
Чтобы обеспечить свой собственный частный дом безопасной системой электроснабжения, необходимо в процессе его реконструкции или при проведении новой схемы электрической разводки учесть систему заземления. При этом необходимо отметить, что монтаж заземления в частном доме своими руками 220в – процесс не очень сложный. Особенно, если сравнивать с монтажом в многоквартирном доме. И хотя все понимают, зачем нужно защитное заземление, не всего его делают. Поэтому рассмотрим конструкцию полностью, а заодно ответим на вопрос, как сделать контур заземления загородного дома.
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.
Внимание! В качестве элементов заземляющего контура нельзя применять металлическую арматуру. Ее внешний слой является каленым, что нарушает равномерное распределение тока по всему сечению профиля. К тому же арматура в земле быстрее ржавеет.
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.
Подключение в электрическом щите
Обычно питание частных домов электрическим током осуществляется воздушными линиями электропередач. Поэтому ввод в дом делают двумя проводами: фаза и ноль. Их система заземления основана на схеме TN-C, в которой установленный нулевой контур – он же и заземляющий, подключен к общей нейтрали в трансформаторной подстанции.
Так как свой дом оборудуется заземляющей системой, то подключение может быть проведено по двум разным схемам:
- TN-C на TN-C-S;
- TN-C на TT.
Подключение контура по схеме TN-C-S
Система заземления частного дома своими руками по схеме TN-C – это, как правило, двухпроводная разводка, в которой один провод является фазой, второй нулевой выполняет сразу две функции: рабочего проводника N и защитного PE. Чтобы перевести на схему TN-C-S, необходимо внутри распределительного щитка установить дополнительную шину. Она должна иметь металлический контакт с корпусом электрощита. К ней будут присоединены нулевой провод питающей сети и проводник от нового заземляющего контура, собранного своими руками.
Новую шину нужно соединить с шиной, к которой был соединен нулевой провод N, выходящий из дома. При этом контакта шины N с щитком не должно быть. По сути, так и получится, потому что в щитке на шине устанавливается диэлектрический клеммник, через который и проводится соединение. Кстати, фазный провод также изолирован от элементов распределительного щита и его корпуса.
Последний этап, как правильно сделать заземление в частном доме по системе TN-C-S, это соединить между собой новую шину и заземлительный контур. Обычно для этого используется медный многожильный кабель сечением не меньше 4 мм², один конец которого крепится к щитку, второй к болту, приваренному на конец заземляющего проводника на вводе в дом.
Подключение по схеме TT
Схема похожа на заземление дома по системе TN-C-S, но есть у нее и разительные отличия. В системе подключения TT входящий проводник PEN, несущий двойную нагрузку (нуля и земля), подключается к шине, которая изолирована от контакта с распределительным щитком. Как, в принципе, и фазный проводник. К ней будет подключаться нулевой провод, выходящий из дома.
К не заизолированной шине, которая с другими шинами ничем не связана, подключается заземляющий провод, выходящий из дома. Сюда же подсоединяется и заземлитель, идущий от уличного контура заземления. Соединение производится медным кабелем с минимальным сечением 10 мм². То есть, получается, что все провода проходят по разным контурам и друг с другом соединяются лишь в бытовых приборах.
Отличительной особенностью системы заземления TT, ее положительная сторона – это разделение двух контуров: нуля и заземления. В системе TN-C-S есть один негативный момент – при отгорании провода PEN, электричество пойдет по наименьшему сопротивлению, то есть, по самому защитному заземлению. А это чревато большими неприятностями. Минимально, что может случиться, произойдет короткое замыкание в проводке, могут сгореть бытовые приборы. Максимально – здесь и до пожара не так далеко.
Заземления в частном доме по системе TT гарантирует полную безопасность при любых нестандартных ситуациях. И даже если проводник PEN отгорит, то просто в доме не будет электричества, потому что заземляющая сеть проходит отдельным контуром. И ничем с нулем она не связана. Поэтому, выбирая систему заземления для дома ТТ (своими руками смонтированную), можно быть уверенным в полной ее безопасности.
Проверка заземления
Заземление в деревянном доме или кирпичном готово, необходимо его проверить. Что для этого нужно сделать?
- Разбираем любую розетку в доме.
- Берем мультиметр и выставляем его в режим напряжения.
- Соединяем щупами прибора провода фазы и нуля. Должно появиться значение напряжения в сети.
- Затем соединяются фаза и заземление. Прибор должен показать немного отличающееся (сниженное) значение напряжения, чем в предыдущем пункте.
Все это можно сделать и при помощи контрольной лампочки. Все те же манипуляции, при которых лампочка должна гореть ярко при соединении фазы с нулем, и тусклее при соединении фазы с землей. Вот так можно ответить на вопрос, как проверить заземление в частном доме.
В связи с устройством заземления дома своими руками частные владельцы домов и новоиспеченные застройщики часто сталкиваются с некоторыми проблемами, которые сами решить не могут. К примеру, заземление в частном доме своими руками (380в подводимого напряжения). Есть ли какие-то особенности в проведении монтажа? Никаких особенностей нет, потому что трехфазное подключение внутри дома разбивается по однофазным контурам, которые равномерно разбрасываются по всему зданию. К примеру, одна фаза идет на освещение, вторая на розетки, третья замыкается, к примеру, на бойлер. Заземлить же дом приходится по одному контуру. Тот есть, провод заземления, выходящий из дома, соединяется с шиной, куда был подсоединен заземлитель с улицы. При этом внутри помещений заземляющий контур соединяет между собой все розетки и мощные бытовые приборы, как отдельно стоящие потребители.
Можно ли сделать заземление в доме, используя для этого подвал или погреб? Никаких проблем и здесь нет. Главное, чтобы заземление в подвале (погребе) полностью находилось в земле, чтобы сопротивление конструкции было минимальным. При этом погреб будет идеальным местом (влажный пол и грунт, хорошо проводящие ток), единственное к нему требование – это закрыть место установки контура защитными приспособлениями, к примеру, уложить деревянные решетки на пол.
Заключение по теме
Устанавливая схему заземления в частном доме своими руками на 220в, необходимо осознавать, что это мера безопасности. И какие бы затраты не пришлось делать, не стоит переживать, что семейный бюджет несет убытки. Это окупится сторицей, ведь здоровье и жизнь стоят дороже. Поэтому не стоит раздумывать, делать заземление в частном доме или нет. Ответ положительный – нужно заземление делать, не откладывая. Для заземления не стоит скупиться, а как оно делается, подробно описано.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Все электроприборы бытового назначения не только делают наше существование комфортным, а и представляют определённую опасность для здоровья человека. Поэтому в сети любого класса напряжения (220 В или 380 В) всегда нужно предусматривать наличие заземления в частном доме, как его сделать, расскажем далее.
Для чего необходимо заземление
Заземление в электрической сети основано на элементарных физических законах и является универсальной системой защиты человека от поражения электрическим током, а текже системой защиты электрооборудования любого назначения от пробоя изоляции (зануление). Эксплуатация электрических сетей без заземления потенциально пожароопасна. Обустройство частного дома контуром заземления - обязательное условие для безопасного использования любых электрических приборов и аппаратов.
Согласно правил устройства электроустановок (далее ПУЭ), распространяющихся на все типы электроустановок, защитное заземление должно быть предусмотрено.
1.7.56. Для предотвращения поражения электрическим током при повреждении изоляции следует применять отдельно или в сочетании следующие меры защиты в случае косвенного прикосновения:
Защитное заземление (1.7.63, 1.7.65, 1.7.66);
Автоматическое отключение питания (1.7.61, 1.7.63);
Уравнивание потенциалов (1.7.78);
Оборудование класса II или с равноценной изоляцией (1.7.86, 1.7.87);
Защитное электрическое разделение цепей (1.7.86, 1.7.88);
Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки (1.7.86, 1.7.89);
Системы сверхнизкого (малого) напряжения БСНН, ЗСНН, ФСНН (1.7.68–1.7.70);
Выравнивание потенциалов (1.7.65, 1.7.66).
ПУЭ-2009
Для объективного понимания, нужно разобраться в следующих терминах, согласно ПУЭ:
- Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением, либо приближение к ним на опасное расстояние.
- Косвенное прикосновение - электрический контакт людей или животных с открытой проводящей частью, оказавшейся под напряжением в результате повреждения изоляции.
- Защита от прямого прикосновения - защита, предотвращающая поражение электрическим током при отсутствии повреждения изоляции проводников.
- Защита при косвенном прикосновении - защита, предотвращающая поражение электрическим током в случае единичного повреждения.
- Заземлитель - проводящая часть (проводник) или совокупность соединенных между собой проводящих частей (проводников), которые находятся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например бетон.
- Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземлитель с определенной точкой системы либо электроустановки или оборудования.
- Заземляющее устройство - совокупность электрически соединенных между собой заземлителя и заземляющих проводников, включая элементы их соединения.
Заземление - выполнение электрического соединения между определенной точкой системы либо установки или оборудования и локальной землей.
Примечание. Соединение с локальной землей может быть преднамеренным, непреднамеренным и случайным, а также постоянным либо временным.
Убедившись в необходимости заземления, можно приступить к рассмотрению вопроса самостоятельного оборудования частного дома заземляющим контуром.
Какие типы есть
Прежде всего, необходимо понимать, заземление какого назначения нужно смонтировать. Решающим фактором в принятии решения станет класс напряжения в частном доме (220 В или 380 В).
По своему назначению заземление существует двух типов: защитное и рабочее.
Рабочее - выполняется с целью предупреждения внезапного повышения величины напряжения в электроприборах бытового назначения. Такое может случится в следствии нарушения изоляции обмоток трансформатора. А также такой тип заземления защищает электроприборы от попадания молнии в конструкцию здания. В таком случае весь заряд уходит в землю.
Защитное заземление - осуществляется за счёт принудительного соединения корпуса электроприбором с землёй через проводник.
Для следующих бытовых приборов должно быть предусмотрено защитное заземление:
- стиральная машина - её корпус имеет относительно большую электрическую ёмкость из-за эксплуатации в условиях повышенной влажности.
- микроволновая печь - основной рабочий элемент печи - магнетрон. Он имеет большую мощность. Если контакт с заземлением в розетке плохой, то может возникнуть возрастание уровня магнитных излучений. Многие производители микроволновых печей оборудую клемму - заземлитель на тыльной стороне печи.
Для контакта заземляющего проводника в сети и электроприбора современные розетки оборудованы заземляющими контактами.
Заземление в бытовой электросети
Для обеспечения заземления существует шесть систем заземления. В отдельных строительных сооружениях, в частности, жилых домах используют две основных системы заземления.
Система TN-S-C - рекомендована для внедрения в последние годы. Выполнена такая схема с глухозаземлённой нейтралью на подстанции. Оборудование в этом случае имеет непосредственный контакт с землёй. К самому же потребителю земля (РЕ) и нейтраль/ноль (N) ведётся одним проводником (PEN). На входе в электросеть частного дома такой проводник разделяется на два независимых проводника.
Такая система не предусматривает обязательной установки устройства защитного отключения (УЗО). Защита осуществляется автоматическими выключателями.
Недостаток такой системы - при повреждении или отгорании проводника PEN на протяжении участка подстанция/дом, появляется фазное напряжение на заземляющей шине дома. Такое напряжение ничем не отключается. Исходя из этого ПУЭ регламентирует жёсткие требования к такой линии: проводник PEN должен быть обеспечен механической защитой, а теже должно быть оборудовано периодическое местное заземление на опорах линии электропередач.
Многие линии электропередач, особенно в сельской месности, не удовлетворяют вышеуказанным условиям. Для такого случая рекомендована другая система заземления - система ТТ.
Принципиальная схема
Такая система заземления реализована за счёт отдельно идущего провода от заземляющего контура к вводному щитку постройки, а не от трансформаторной подстанции. Эта система более устойчива к повреждениям защитного проводника, но требует установки УЗО. Без оборудования системы такими устройствами, защита от поражения электрическим током отсутствует. В связи с этим ПУЭ рекомендует такую систему только как дополнительную к системе TN-S-C. (Если линия не соответствует требованиям системы TN-S-C).
Общий вид
Различие заземления для сети на 220В и 380В
Различия в системах заземления частных домов при рабочем напряжении 220 В или 380 В несущественны. В обоих случаях сооружается заземляющий контур. Разница заключается в способе подключения контура к домашней электрической сети.
В сети 220В - напряжение однофазное. В этом случае используют трёхпроводной проводник и розетки с тремя контактами (фаза, ноль, заземлитель).
Для сети 220 В
В сети 380 В - напряжение трехфазное. В этом случае используют пятипроводной проводник и розетки с пятью контактами (фаза - 3 шт, ноль, заземлитель).
Для сети 380 В
Виды
Основным назначением заземлителя является непосредственный электрический контакт с землёй. Заземляющее устройство (заземляющий контур) включает в себя заземлитель и совокупность всех соединённых с ним проводников. Включая элементы их соединений.
Заземлители бывают двух видов:
- естественный - металлоконструкции, находящиеся на достаточной глубине в грунте либо железобетонный фундамент здания;
- искусственный - независимо установленная в грунт металлоконструкция прямого назначения;
Искусственные заземлители различают по их конструкционным особенностям.
Комбинированная схема монтажа заземляющего устройства (контура) является самой эффективной. При выполнении монтажа с соблюдением необходимых правил, такой контур будет надёжным и долговечным.
Как сделать контур заземления для частного дома своими руками
Наиболее популярной схемой устройства защитного контура на сегодняшний день является схема треугольника. Она выполнена путём соединения металлической полосой трёх зарытых в грунт штырей. Такая схема отличается повышенной надёжностью. При обрыве или повреждении стальной соединяющей полосы с одной стороны, контур продолжит функционирование благодаря контакту с другой стороны.
Схема «треугольник»
Для изготовления и монтажа контура заземления понадобятся следующие материалы и инструмент:
Материалы:
- стальной уголок 50–70мм, h=4мм, 3 шт. длина одного уголка не менее 2 метров;
- стальная полоса 50–70 мм, h=4мм, 4 м. для соединения штырей из уголка;
- стальная полоса 30 мм, h=4мм. для электрической связи заземляющего контура и вводного щитка здания. Длина зависит от местных условий;
- электроды 3мм.
Инструмент:
- лопата, лом, землеройный бур для обустройства ямок в грунте;
- болгарка для нарезания металлических заготовок;
- слесарный инструмент (молоток, кувалда, напильник, отвёртка, струбцина) для обработки и монтажа заготовок;
- сварочный аппарат;
- мерительный инструмент (рулетка, угольник) для разметки заготовок;
Места соединения заготовок заземляющего контура выполнять исключительно сварочным соединеним. Это регламентированно требованиями ПУЭ. Такой вид соединения обеспечивает максимально эффективный электрический контакт и наиболее устойчив к коррозии.
Работать электроинструментом следует с применением необходимых защитных средств: очки, спецодежда. Безопасность работы прежде всего.
При работе по заготовке уголка, один торец лучше срезать под острым углом. Такой уголок будет проще забивать в грунт.
Штыри для заземляющего контура
Рассмотрим процесс монтажа контура заземления поэтапно.
На этом работа по монтажу контура заземления завершена. Далее следует процесс его подключения к питающей сети частного дома.
После подключения контура к РЕ проводнику электрической сети, следует выполнить испытание работоспособности контура. Для этого используют специальные электроизмерительные приборы. Такое оборудование достаточно дорогостоящее. Поэтому используют более упрощённый вариант проверки работоспособности контура.
Такой способ осуществляется за счёт подключения в сеть лампы накаливания (100 Вт) следующим образом: фазный провод помещается на фазный контакт розаетки, а нулевой провод - непосредственно на конструкцию контура. При этом нужно обратить внимание на интенсивность работы лампы. Яркий свет свидетельствует о правильной работе контура. Тусклый, о некачественном контакте в местах соединения металлических элементов контура. В этом случае соединения следует усилить дополнительным сварочным швом.
Использование лампы накаливания
При определении величины сопротивления защитного заземления контура специальным прибором нужно помнить, что величина заземления не должна превышать 4 Ом. Если её значение больше, то это может свидетельствовать о плохом контакте контура с землёй. Для устранения этой проблемы можно залить землю водой в месте забивания штырей. Благодаря этому грунт уплотниться и площадь контакта увеличится.
Расчёт заземляющего устройства
Производят расчет заземляющего устройства также из условия максимальной величины сопротивления контура защитного заземления. Которая не должна превышать 4 Ом. Лучшим вариантом будет величина сопротивления искуственного заземлителя, не превышающая значение 1 Ом.
Выполнить основательный расчет заземлителя в домашних условиях, без наличия специальных знаний и технической литературы практически невозможно. Так как он предусматривает опытное определение удельного сопротивления грунта с учетом поправочных коэфициентов, учитывающих высыхание и промерзание грунта. Определение величины сопротивления растекания. Поэлементного расчета сопротивления контура исходя из его геометрических размеров, глубины залягания и влажности почвы. Коэффициент использования вертикальных заземлителей. Наличие естественных заземлителей. И другое.
Лучше, чтобы этим занимались специализированные организации, выдающие протокол о пригодности заземляющего контура и о соответствии его характеристик нормативным документам.
Существует упрощённый метод.
Упрощенный расчет заземлителя:
Для вертикального электрода заземлителя (одиночного) применяют такую формулу:
R1=0,84*p/L где:
R1 - сопротивление заземления, Ом;
р - удельное сопротивление грунта, Ом*м;
L - длина (глубина) заземлителя;
Для нескольких вертикальных заземляющих штырей (электродов):
R=R1/0,9*n где:
R - сопротивление одного электрода, Ом;
n - количество электродов в контуре заземления;
Таким образом, если известно удельное сопротивление грунта (p), то по первой формуле рсчитывают сопротивление одного электрода (R1). Полученное значение подставляют во вторую формулу и определяют количество электродов (n), при установленной длине (L).
В случае, когда удельное спротичление грунта не известно, можно воспользоваться справочной таблицой:
Значения для распространённых грунтов
Если на практике не удалось найти или измерять значение значение удельного сопротивления грунта на участке для монтажа контура, используют метод пробного погружения электрода. Метод заключается в переодическом измерении сопротивления электрода по мере его погружения в грунт. Прекратить забивать электрод можно в том случае, когда показатели сопротивления прекратили снижаться. Это значит, что электрод достиг глубины, на которой удельное сопротивление грунта становиться постоянным. В дальнейшем этот электрод нужно связать металлической полосой с другими элементами контура.
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.
Земляные работы и сборка конструкции
Земляные работы нужно проводить аккуратно. За ранее следует обдумать периметр работ с учётом возможного залегания в грунте коммуникаций различного назначения: трубопроводов, телефонных линий, кабельных линий электропередач. Лучше расположить контур вдали от таких объектов.
Земельные работы выполняются с применением стандартных инструментов: лопаты, лома, бура.
Монтаж контура заземления
При обустройстве траншей, их необходимо делать достаточно широкими. Это нужно для удобства выполнения сварочных работ. Ведь от качества сварочных соединений во многом зависит эффективность работы системы защитного заземления.
Болтовое соединение разрешается использовать лишь в месте вывода стальной полосы непосредственно к дому и соединения её с вводным щитом электросети.
В некоторых заземлителях заводского производства используют болтовые соединения, но качественный контакт в этих случаях достигается за счёт прижимных пластин и обмеднённых поверхностей электродов.
Соединение обмеднённых элементов контура прижимными пластинами
Сварочные соединения должны быть сплошными, длина сварочного шва не менее 100 мм.
Для наглядности приведен видеоролик, в котором представлен процесс обустройства контура защитного заземления в частном доме.
Видеоролик взят с интернет-ресурса Youtube, используется в ознакомительных целях и не является рекламой.
Видео: самостоятельный монтаж контура заземления
Поделитесь с друзьями!
Частный дом — это возможность каждую неделю отдыхать с друзьями или семьёй на природе. Даже машину иметь необязательно. Электрички, маршрутки и автобусы курсируют от мегаполисов к близлежащим городам и деревням постоянно.
Но иметь частный домик где-то загородом — это ещё не всё. Необходимо позаботиться о безопасности каждого человека, находящегося там. Чтобы исключить возможность удара электрическим током стоит сделать заземление.
Заземление гарантирует безопасную эксплуатацию бытовых приборов. Мало того, если у вас установлена электрическая плита или стиральная машина, то без него просто не обойтись. В последнем случае выход из строя бытового прибора может привести к крайне плачевным последствиям.
Важно ! Если вы живёте в частном доме без заземления — то этим создаёте опасную ситуацию внутри помещения для своих близких и родных.
Сделать заземление в частном доме своими руками не так-то уж и сложно. Главное, следовать нормам и применять качественные комплектующие и материалы. Многие пытаются сэкономить и сделать зануление, мотивируя такой поступок тем, что в сети на 220 В заземление необязательно.
Тем не менее это не совсем так. Действительно, делать заземление в сети на 220 в не является обязательным стандартом безопасности в частном доме. Но подобный шаг позволяет в значительной мере обезопасить каждого жильца от удара током.
Важно ! Если электроснабжение осуществляется от сети на 380 В, то заземление сделать придётся. Это позволит каждому человеку, проживающему в частном доме, чувствовать себя безопасно.
Зачем нужен контур заземления
Начнём со школьного курса биологии. Человек из 70% состоит из воды. Именно поэтому удар током способен нанести нам существенный вред. Огромный урон получают внутренние органы. Тело начинается корчиться в судорогах. Поэтому крайне важно быстро убрать пострадавшего от источника тока. При наихудшем раскладе после электрического удара останавливается сердце.
Безусловно, никто не будет лезть к оголённым проводам, чтобы испытать новые ощущения. Но при выходе из строя корпусы некоторых приборов становятся полноценными электропроводниками. Одного касания достаточно, чтобы схватить разряд. Чтобы такого не произошло достаточно сделать заземление. В таком случае каждый человек, живущий в частном доме, будет под надёжной защитой.
Рассмотрим реальную ситуацию. От долгой эксплуатации нагревательный элемент внутри бойлера разрушился. В результате электричество стало передаваться через спираль нихрома в воду. Теперь каждое прикосновение к корпусу бойлера является смертельно опасным.
Чтобы исключить риск удара током все части прибора, способные передавать ток заземляются. В таком случае напряжение, возникающие при поломке, будет уходить именно в землю, не неся в себе какой-либо угрозы.
Чтобы лучше понять, как сделать заземление в частном доме. Рассмотрим пример подобной защиты от электрического удара на промышленных объектах. Заземляющий проводник подсоединяется к корпусу каждого станка и щиткам управления. Подобная мера позволяет застраховать каждого рабочего от возможного поражения электричеством.
Чтобы сделать заземление для бытовых приборов в частном доме дополнительно понадобится подключить защитный проводник. Он подключается к розетке, в которую вставляется штекер определённого прибора.
При обрыве нулевого проводника исчезает не только электроэнергия, обрывается цепь защиты. Если подобное произойдёт, то заземление будет нулевым проводником. При этом работоспособность каждого прибора сохранится, как и защита.
Внимание ! Главная роль заземления в частном доме — обеспечение безопасности при прикосновении к корпусам бытовых приборов.
Делаем заземление на даче
Каким должно быть качественное заземление
Перед тем как сделать качественное и надёжное заземление в частном доме, необходимо знать основные технические требования к конструкциям такого типа. Для начала рассмотрим значение самого понятия. По факту это электрическая цепь, обеспечивающая безопасный выход электричества при поломках бытового оборудования.
Конструктивно заземление можно поделить на три составляющие:
- Заземлитель . Данная часть представляет собой совокупность проводников. Каждый из них при этом находится в постоянном контакте с землёй.
- Заземляющий проводник . Этот элемент конструкции соединяет прибор, который нужно заземлить с заземлителем.
- Заземляющее устройство или заземление — заземлитель + заземляющие проводники.
Если смотреть предметно, то заземлитель в частном доме представляет собой набор металлических проводников, которые уходят в землю. Любое качественное заземление должно иметь соответствующий показатель сопротивления растеканию. Данный параметр показывает, как легко ток входит в землю.
Важно ! Сопротивление это что-то вроде вентиля. Он перекрывает поток тока. Чем оно меньше, тем лучше и надёжнее заземление в частном доме.
На силу сопротивления в заземлении частного дома влияет множество параметров. Поэтому перед тем как сделать данную систему безопасности от электрического удара в своём доме, о них нужно узнать.
Первое на что необходимо обратить внимание — на какой глубине залегает заземлитель . Также на сопротивление влияет влажность грунта и количество проводников. Лучше всего сделать контур по всему периметру дома. Если же такой возможности нет — остановите свой выбор на северной стороне. Именно там влажность грунта максимальная.
Особые требования имеются к заземлителям. Недостаточно, чтобы они были сделаны из качественной стали. Толщина проводника должна быть не меньше чем четыре миллиметра. При этом минимальный диаметр трубы 32 мм; вертикальные прутки 16 мм и больше, горизонтальные 10.
Монтаж
Чтобы сделать систему защиты от электрических ударов при порче бытовых приборов необходимо выбрать место, куда будут входить проводники. Именно сюда нужно будет забить вертикальные стержни.
Важно ! Перед тем как сделать монтаж устройства своими руками в частном доме убедитесь, что в месте, где вы будете закладывать контур заземления, нет никаких коммуникаций.
В идеале предварительно нужно согласовать работы с соответствующими службами, такими как тепло- и газоснабжающие организации. Учтите, что восстановление поврежденной тепловой или газовой сети обходится крайне недёшево.
Проще всего сделать линейный контур, и расположить его параллельно отмостке. Некоторые строители идут на разнообразные ухищрения, делая заземление в виде треугольника или многогранника. В идеале стоит опоясать дом по всему периметру. Правда, для этого понадобится немало материалов и времени.
Совет ! Главный плюс линейного монтажа заключается в том, что при необходимости конструкцию всегда можно нарастить.
Начать монтаж защитной системы в частном доме нужно с отрезания уголка или прута. Его длина должна составлять два метра. Конец должен быть заостренным. Для сверления отверстий можно использовать ручной бур. Если же подобного аксессуара в домашнем хозяйстве нет, воспользуйтесь обычной лопатой.
После того как яма неподалёку от частного дома выкопана, нужно забить заземлитель. Если первый стержень вошёл в землю легко. Второй можно сделать на полметра длиннее. Главное, не переусердствовать. Три метра — это предельная длина.
Пяти заземлителей достаточно, чтобы сделать надёжную защиту для частного дома. Обрезка стрежней делается не ниже уровня земли. Ориентировочно, это где-то 20—30 см. Между заземлителями нужно прокопать канавку, которая будет их соединять.
Элементы заземления в частном доме можно соединить при помощи сварки. Если в наличии нет сварочного аппарата, можно сделать то же самое, но при помощи обычных болтов. Сварка всё же предпочтительнее, так как обеспечивает более высокий уровень надёжности. Также увеличивается срок эксплуатации всей конструкции.
Важно ! Болтовое соединение нужно периодически подтягивать.
Делаем замеры
После того как вы сделаете монтаж контура заземления в частном доме своими руками нужно будет осуществить соответствующие замеры. Первое, что вам необходимо протестировать — это сопротивление. Нормативные показатели следующие:
- Сеть 220 В — сопротивление в пределах 30 Ом.
- Сеть 380 В — сопротивление 5—10 Ом.
- Редкие породы грунта, к примеру, скалистые — 100 Ом.
Наиболее качественный контур заземления должен быть у сети на 380 В. К тому же для трёхфазной проводки наличие заземления в частном доме обязательно. К счастью, вы можете сделать его своими руками.
Прокладываем заземлитель
После того как тестирование выполнено и показатели соответствуют норме, необходимо заземляющий проводник проложить от контура к щитку. Диаметр проводника не может быть меньше 8 мм.
Стальной проводник заводится внутрь через стену дома. Место можете выбрать сами, главное, чтобы вам было удобно работать. Тогда заземление в частном доме будет сделано качественно и надёжно.
На окончании стального проводника, являющегося частью замедления, нужно сформировать болтовое соединение. Можно нарезать резьбу или приварить болт.Наконечник необходимо запрессовать в медный провод. Диаметр последнего 4 мм. Его лучше всего спрятать в плинтус.
Внимание ! Разрывать проводники заземления коммутационными аппаратами запрещено.
Итоги
Как видите, сделать контур заземления своими руками не так-то уж и сложно. Мало того, справиться с такой работой можно, не используя какое-либо специальное оборудование. Эффект же от подобной системы защиты будет более чем полезный и сможет уберечь жильцов дома от бытовой травмы.
Для устройства заземления в загородном доме или на даче вам потребуется немного терпения, строительных материалов, минимум инструментов, и чуточку знаний, полученных из данной статьи. Мы с не будем размышлять о том, какое бывает заземление и какие варианты заземления не следует брать на вооружение. Также, не будем забивать голову информацией об эквивалентном удельном сопротивлении грунта и значениями расчетных климатических коэффициентов сезонности сопротивления грунта.
Мы пойдём исключительно оптимальным путём – возьмём успешный опыт уже свершившегося монтажа заземления, которое выполнено на основании утверждённого проекта, его проверили и дали соответствующее разрешение на эксплуатацию компетентные службы.
Для начала, приблизительно подсчитаем что нам требовалось:
Инструмент
- Сварочный аппарат и маска для сварки.
- Кувалда 5-8 кг.
- Лопата (штыковая и совковая).
Материалы
- Уголок стальной 50 х 50 х 4 мм Х 3 м – 3 шт.
- Уголок стальной 50 х 50 х 4 мм Х 1.5 м – 3 шт.
- Прут стальной D – 14 мм – длина — от места монтажа заземляющего контура до дома + высота до фронтона + отдельный прут от заземляющего контура до дома и вверх до конька (при монтаже молниезащиты).
- Электроды 3 мм.
- Провод 4 х 4 мм 2 – длина, от распайки с прутом, до щита.
- Гофрированная труба для кабеля – длина, от распайки с прутом, до щита.
- Клемма для соединения прута и провода.
Прокладка наружной части заземления
Начнем с того, что у нас получилось. Это загородный дом в деревне, то есть, требования к электричеству и защите на высоком уровне.
- Провода со столба, запитывающие дом.
- Прут 14 мм. Выходит из земли и поднимается к месту распайки и к молниезащите.
- Место распайки (подключения) заземления, и питающих проводов со столба.
- кабель 4 х 4 мм в гофрированной трубе идущий на щит в доме (3 фазы, ноль с землёй в одной жиле)
Провода, идущие со столба на дом.
2 прута, приваренные к заземляющему контуру и выходящие из земли. 1 на щит, 2-й на молниезащиту.
- Провод в гофре – земля с нолём и 3 фазы, заходящий в дом.
- Деревянные подкладки для кабеля и заземляющих прутов – во избежание непосредственного контакта с домом.
Молниезащита, устроенная на коньке дома.
Стрелкой показан заземляющий прут, который выходит из земли и поднимается к коньку, для соединения с тросом молниезащиты. Для устройства молниезащиты, был использован стальной трос, диаметр – 8 мм, натяжение между опорами достигается за счёт дверной пружины.
Место распайки проводов. 1 – 3 фазы; 2 – ноль соединённый с землёй.
Это то же место распайки с более близкого ракурса.
Провод 4 х 4 мм. В гофре, заходящий с улицы в дом, на электрический щит.
Электрический щит. Отдельно мы видим земляную жилу, которая контактирует со щитом за счёт штатного болтового соединения, находящегося на дверце щита.
А теперь то, что у нас осталось за кадром, то есть под землёй.
Там, где решили закопать заземляющий контур, по форме равностороннего треугольника отрываем ров — наружные размеры 1.8 х 1.8 х 1.8 м, ширина – 40-50 см, глубина 1 м.
Точно разметив три точки, между которыми расстояние по 1.5 метра забиваем электроды — 3 стальных, 3-х метровых уголка. Тут придётся действительно потрудиться. Уголки с одной стороны можно заточить при помощи болгарки – для лучшего входа в грунт. Забивать уголки нужно строго вертикально. Утопить их потребуется на половину высоты рва, то есть на полметра от уровня земли, получится глубже – пожалуйста, только неудобно будет проводить сварочные работы.
Тщательно привариваем три полутораметровых уголка к забитым в грунт электродам — уголкам, хорошо провариваем все прилегающие плоскости.
Затем, нужно замерить сопротивление нашего заземления. Для справки – максимальное, допустимое сопротивление для однофазной системы электропроводки – 30 Ом. Специальные, компетентные в этом вопросе службы, забивают в землю 2 электрода и проверяют своим прибором. Нам же, для уверенности, что контакт нашего контура с землёй хороший и сопротивление не превышает допустимые параметры, то есть, наши труды не напрасны и устройство заземления своими руками в вашем частном доме будет действительно надежным,необходимо сделать следующее:
Найти в доме ближайшую к месту закопанной стальной конструкции розетку и с помощью индикатора определить фазу.
Проверка сопротивления заземления
Затем взять лампу с патроном и один из контактов лампы запитать от фазы в розетке, а второй присоединить к заземляющему контуру. Если лампа горит ярко, то значит связь с землёй хорошая и сопротивление не превышает допустимые значения. В случае, если лампа горит тускло или вообще не горит, значит сопротивление превышает допустимые значения, такое заземление дом защищать не будет. Нужно будет увеличивать площадь заземляющего контура и снова проверять.
Если же проверка удалась– лампа горит ярко, сопротивление допустимое, то привариваем один конец металлического 14-ти мм прута к стальному уголку заземляющего контура и прокладываем его к дому в земле. Затем поднимаем под фронтон и коммутируем с жилой не менее 4-х квадратов по меди и прокладываем в щит. В щите подсоединяем землю к корпусу щита при помощи штатного, болтового соединения и распределяем землю по бытовым приборам и розеткам. В ров возвращаем выкопанный грунт.
Устройство молниезащиты, когда заземляющий контур уже готов, займёт немного времени и убережет вас от возможных неприятностей.
Типичная ошибка устройства заземления
На данном видео устройство заземления выполнено, скажем, на троечку с плюсом. В качестве электродов или забиваемого в грунт металла не используют арматуру или рифлёный металл, так как он по своим свойствам не способен находится долго в агрессивной среде – это ведёт к его неизбежно быстрой коррозии, соответственно, такое заземление достаточно быстро выйдет из строя. При использовании прута, оправдвнна только гладкая поверхность. А способ забивания металла в грунт при помощи перфоратора, прямо скажем – порадовал, за это респект автору.
