Заземление в частном доме своими руками схема. Заземление в частном доме: расчёт, устройство, монтаж. Защита от помех
Своими руками 220в можно сделать. Это достаточно несложно, и при наличии соответствующего инструмента и материалов не займет много времени. Впрочем, как обычно, все сложности кроются в деталях, и в ряде случаев от самостоятельного обустройства этой полезной конструкции все же придется отказаться.
Заземление в частном доме своими руками 220в: все что нужно знать
Отказаться от заземления можно, но только в том случае, когда вам не жалко собственных средств, затраченных на покупку или даже , а также той мощной электрической техники, которая и требует установки заземления. К ее числу можно смело отнести:
- бойлеры ;
- стиральные и ;
- ;
- ;
- и ;
- .
А также все прочие бытовые приборы способные вызвать короткое замыкание в электросети. Первым признаком того, что вам заземление как воздух необходимо является факт периодического кусания током вас именно этой техники. Этот список значительно расширяется, если в доме имеется настоящий хозяин-мастер, у которого под рукой всегда найдется:
- электросварочный аппарат;
- болгарка;
- электрическая пила;
- перфоратор;
- электродрель;
и весь прочий инструмент высокой мощности, который включается в розетку, а не питается от аккумулятора.
Если это правило игнорировать придется держать в списке быстрого набора телефона пожарную бригаду и даже сервисный центр по ремонту бытовой техники. Если же этот вариант вас не устроит, придется все же реализовать проект заземления, а будет это выполнено собственноручно или чужими силами - это уже следующий вопрос. В нем важно понять хватит ли у вас сил, материалов и умений для выполнения поставленной задачи.
Важные навыки и умения
Кроме рабочих рук и головы у мастера выполняющего подобную задачу должно быть немало навыков. Первый из них – умение копать. Копать придется много, поскольку заземление, как следует из названия, находится именно в земле. Его потребуется туда установить, но перед этим потребуется вырыть траншею заданной глубины, чтобы обеспечить для себя комфортное рабочее пространство и безопасность для окружающих в процессе эксплуатации.
Следующий по важности навык – сварка металлов. Он имеется далеко не у каждого хозяина, а тем более хозяйки, и поэтому это одно из ключевых умений. Если подобный навык отсутствует, придется воспользоваться услугами профессионалов, либо тех знакомых, соседей и родственников, которые ими все же обладают. В этом случае стоимость выполняемых работ существенно возрастает, особенно если такую операцию делают по проекту, за который дополнительно взимается плата. Но в этом есть иная сторона, которая даст дополнительный плюс – можно быть уверенным в том, что комиссия, принимающая выполненную работу, в лице представителей поставщика электроэнергии, будет удовлетворена качеством выполненной работы.
Последний из наиболее важных навыков - умение пользоваться кувалдой или перфоратором. Один из них потребуется обязательно. Именно с его помощью подготовленные заранее электроды окажутся в земле. Иначе просто никак. В обоих случаях придется работать руками, но если последний вариант их несколько пощадит, то первый – нисколько.
Инструменты и материалы
Как понятно, из предыдущего раздела, справиться голыми руками с поставленной задачей попросту не удастся. Потребуется как минимум:
- лопата;
- сварочный аппарат (возможно даже 2);
- перфоратор или кувалда.
Кроме того, потребуется метровая лента для измерения исходного материала и участка, заготовленного под выполнение проекта, а также нескольких прочих инструментов, которые найдутся у каждого мастера. Это может быть топор, который пригодится для удаления корней, , болгарка, для обрезки расплющенных во время забивания частей металлических конструкций и что-либо еще подобное.
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.
Содержание:
Как защитить людей, проживающих в частном доме, от поражения электрическим током? Для этого существует мера безопасности, при которой главная электроустановка соединяется с землей посредством проводника. Обладая элементарными навыками, можно сделать заземление частного дома своими руками, существенно сэкономив на услугах специальных организаций.
Необходимо подробно изучить правила устройства электроустановок (ПУЭ), технику безопасности при работе с приборами. К выбору оборудования и инструментов следует подходить внимательно, отдавая предпочтение надежным производителям. Перед началом работ следует изучить существующее оборудование и фактическую разводку по дому. Исходные данные нужны для правильного расчета заземляющего устройства - важнейшей составляющей всей системы.
В результате будут получены оптимальные значения величины сопротивления, количество электродов и расстояние между ними. Затем производится разметка на местности возле здания для определения наилучшего варианта конструкции. От выбранного типа заземляющего устройства зависят способы закладки траншеи и заглубления электродов. Монтаж установки - важнейший этап, от грамотности его исполнения зависит, будет ли эффективно работать вся система заземления.
Роль заземления
Зададимся вопросом. Зачем вообще нужно заземление? Обилие бытовой техники и других электрических приборов предъявляет жесткие требования к безопасности жилья. Как и в любом здании, заземление в частном доме - это установление контакта корпуса электроустановки с почвенным грунтом. Оно обеспечивает защиту человека от негативного воздействия тока, а также выполняет ряд других важных функций:
- оптимизация работы электроустановок;
- предупреждение неполадок в сети;
- сохранение работоспособности техники при перенапряжениях;
- снижение мощности высокочастотного электромагнитного излучения.
Принцип действия заземления
При соприкосновении человека с прибором, на поверхности которого возникло напряжение, электрический ток направляется в почву не через его тело, а через проводник. Все дело в разности значений сопротивления : у человека - 1 кОм, у проводника - 4 Ом. Электрический ток избирает самый простой и быстрый путь к земле, обладающей высокой электроемкостью. В результате устройство защитного отключения (УЗО) реагирует на утечку тока в цепи и производит выключение проблемного участка.
Основные понятия
Ключевым элементом системы является заземляющее устройство , которое может быть заводского или собственного изготовления. В его состав входят:
1. Заземлитель - металлическая конструкция, соприкасающаяся с грунтом. Он осуществляет спуск и рассеивание тока. Виды:
- естественный (части строительных элементов, заглубляемые в почву);
- искусственный (специально изготовленные проводники. Используется когда сопротивление естественных не соответствует норме).
Если производится заземление частного дома своими руками, ПУЭ рекомендуют применение естественных заземлителей:
- стальной трубопровод;
- уличные металлические сооружения (столб, опора);
- защитное свинцовое покрытие силового кабеля;
- металлическая или железобетонная часть конструкции здания, находящаяся в земле (фундамент, колонна).
2. Заземляющий проводник - элемент, соединяющий заземлитель и электроустановку. Представляет собой жилы проводов в изоляции желтого цвета, части внешних и внутренних контуров, шину в распределительном щитке.
Как рассчитать сопротивление заземляющего устройства
Величина проводимости заземлителя напрямую влияет на сопротивление всей системы. С увеличением размера электрода сопротивление уменьшается, а количество принимаемого тока растет. Согласно ПУЭ максимально допустимые значения сопротивления таковы:
Чтобы грамотно сделать заземление в частном доме, необходимо произвести предварительные расчеты. Пример формулы для единичного заземлителя с круглым сечением:
Исходные данные находятся в специализированных справочниках. Для проверки работоспособности собранного оборудования проводят измерение непосредственно на месте. Если величина превышает норму, требуется увеличить число заземлителей или глубину их расположения.
При использовании нескольких электродов расчет усложняется. Для каждого находится показатель по формуле, указанной выше, чтобы затем получить их суммарное значение. Далее применяют коэффициент использования, показывающий воздействие заземлителей друг на друга. Наиболее эффективное расстояние между электродами равно длине их заглубления, умноженной на 2.
Для расчета количества электродов действует формула:
Правила заземления в частном доме
Прежде чем самостоятельно сделать заземление в частном доме, нужно ознакомиться со способами его осуществления.
Зануление
Работающий, но не очень надежный способ. Через распределительный щит проходит провод - нулевой потенциал, контактирующий с корпусом путем соединения с помощью болта. Чтобы заземлить новый проводник, его необходимо закрепить под этот болт либо сделать аналогичную фиксацию рядом. Однако в данном случае провод не защищен от сгорания на входе.
Заземляющий контур
Схема заземления в частном доме. Фото
Наиболее безопасный способ. Как его реализовать:
- рядом с домом выкопать яму глубиной в два штыка лопаты. Механическое бурение отверстия в земле производить нельзя, поскольку работать такой контур не будет;
- забить в дно ямы металлический уголок (длиной около 3 м, шириной 40 х 40 см или 50 х 50 см);
- подсоединить к уголку гибкий многожильный провод ПВ-3 (сечением от 6 мм2) и подвести его к щиту.
Чтобы контур заземления в частном доме давал максимальный эффект, его конструкция должна обладать металлосвязью: состоять из 3-4 уголков, сваренных между собой металлической полоской аналогичной ширины.
Помимо непосредственного заземления в ходе работ нужно выполнить как минимум одно из условий:
- выравнивание значений потенциалов;
- снижение напряжения;
- установка прибора для автоматического отключения;
- использование проводов с двойной изоляцией;
- применение разделительных трансформаторов.
Помочь осуществить правильное заземление в частном доме призваны специально разработанные и регулярно обновляемые ПУЭ. Этот регламент запрещает:
- заземлять электрические установки на любой вид трубопровода, в том числе пластиковый;
- выводить заземляющий проводник наружу для подключения к шине на незащищенных от влаги контактных площадках.
Что потребуется для проведения работ
В качестве искусственных заземлителей можно использовать стальные уголки, трубы, прутья, оцинкованные электроды. Данные элементы нельзя окрашивать во избежание снижения их проводимости. В противокоррозионных целях их обрабатывают специальными составами. Не менее важны другие величины:
- минимальное сечение электродов: прямоугольный прокат - 48 мм2, прут из черного металла - 10 мм, оцинкованного - 6 мм. Толщина стенок и полок - 4 мм;
- минимальное сечение материалов для металлосвязи: прута - 5 мм, прямоугольной стали - 24 мм2. Толщина стенок и полок - 2,5 мм.
Также заземление в частном доме предусматривает использование шин из электротехнической бронзы. Потребуется кувалда для заглубления естественного электрода или отбойный молоток - для искусственного, стремянка, дуговая сварка для черного проката.
При разводке по комнатам необходимо:
- провод (минимальное сечение для медного неизолированного - 4 мм, изолированного - 1,5 мм, алюминиевого неизолированного - 6 мм, изолированного - 2,5 мм);
- розетка с контактом для заземления;
- скоба, плинтус или короб для фиксации и оформления.
Этапы монтажа заземляющего устройства в частном доме
- Подготовительные работы.
- Заглубление конструкции.
- Сбор металлосвязи
- Соединение с распределительным щитом.
Подготовительные работы . Планировку места расположения заземлителей производят, исходя из нескольких условий:
- расстояние до фундамента - около метра, форма контура - любая: линия, треугольник, окружность и др.;
- оптимальный промежуток между электродами - 1,2 м;
- минимальные параметры траншеи: для естественных заземлителей глубиной 50 см, шириной в местах заглубления 1 м; для искусственных - яму 0,5 х 0,5 х 0,5 м.
Если используется металлопрокат, то для лучшего погружения в почву его конец можно заострить, применив болгарку. Материал, бывший в употреблении, обязательно очищают от любых покрытий. При монтаже заводского модуля на электрод накручивают остроконечную головку, а место соединения смазывают пастой.
Заглубление конструкции . Металлические штыри собственного изготовления забивают в землю с помощью кувалды. Когда металл не очень жесткий, целесообразно одеть деревянные прокладки для уплотнения во время ударов. Верхняя часть каждого заземлителя должна выходить из дна траншеи на 15 - 20 см.
Отбойным молотком с патроном мощностью удара в 20 - 25 Дж заглубляются заводские электроды. На первый опущенный на глубину 1,5 м штырь накручивается муфта и следующая часть заземлителя. Затем продолжается работа молотком и присоединение других частей до достижения проектной глубины.
Сбор металлосвязи . Соединить все электроды можно с использованием металлических полос, чтобы получился контур заземления в частном доме - заключительный элемент конструкции. Черный металл присоединяется сварным швом, не окисляющиеся материалы - болтовыми соединениями.
Когда полоса готова, ее продолжают в сторону дома и прикрепляют к фундаменту. На конец контура приваривают болт М8 для фиксации проводника. В заводской установке для этой цели на заключительный штырь вешают зажим, который потом защищается гидроизоляционной лентой. Траншея закапывается плотным мелкозернистым составом или изъятым грунтом. В заводском модуле с одним электродом может быть предусмотрен пластиковый колодец.
Соединение с распределительным щитом . Завести проводник в дом можно, используя пластиковую или металлическую трубу-гильзу. Далее его конец нужно обжать болтовым соединением и подключить к шине заземления, расположенной на корпусе согласно системе ТТ (когда контур заземления не связан с нулевым рабочим проводником N). Желтые жилы проводов необходимо также зажать в разъемах шины. Мультиметром проверяется сопротивления заземляющего устройства.
Заключение
Очень важно использовать качественные материалы и соблюдать технику безопасности. Наличие минимального электротехнического опыта, хорошая информированность о доме, в котором предстоит работать и тщательная подготовка всех этапов - залог успешного осуществления заземления.
Когда я купил участок в 10 соток с коробкой дома из керамзитобетонных блоков на нем, то первое, о чем я подумал, было электричество. Без подключения электричества практически невозможно делать отделку дома и очень трудно вести строительство – генератор съедает немало топлива, питая бетономешалку, электроинструменты и зарядные устройства.
Обратившись в местные электросети, я подал заявление на подключение электричества на моем . Чтобы это подключение можно было осуществить, от меня требовалось выполнение нескольких условий – кабель по ТУ от столба до дома, щиток, счетчик электроэнергии, пломбируемый автомат защиты линии и грамотно сделанное заземление.
Причем все это должно было быть готово до момента визита электрика из местных электросетей, без этого никто не подписал бы со мной договор и не выдал бы лицевой счет потребителя .
Четырехжильный кабель на 10 квадратов – 380 вольт 3 фазы – я купил с хорошей скидкой через знакомых в кабельной компании – всего мне потребовалось 32 метра кабеля, я взял с небольшим запасом 35 метров.
Счетчик, щиток и автомат мне поставил мой приятель – электрик, ничего не взял с меня за работу, только за комплектующие.
А вот заземление мне пришлось делать самому. Оказалось, что сделать заземление в частном доме – целый процесс. Ведь раньше, когда я жил в квартире в многоэтажном доме, я над этим даже не задумывался. Есть третий контакт в розетке – и хорошо. Куда ведет провод заземления, что там дальше с ним происходит, мне было неведомо.
Окунувшись с головой в темы на строительных форумах, я начал читать, как сделать заземление в частном доме с тем прицелом, чтобы , но тем не менее, по уму.
Как может быть устроено заземление в частном доме
Основная задача заземления в доме – отвести от человека опасный потенциал, который может возникнуть на корпусе прибора при неисправной изоляции (пробое) в землю. Это значит, что любые потенциально опасные для человека электрические приборы – телевизор, электродрель, стиральная машина, компьютер, миксер, микроволновая печь – должны быть заземлены.
Для этого в каждой розетке предусмотрен третий контакт, к которому через вилку подключается заземление корпуса электроприбора. И при нештатной ситуации, когда происходит пробой на корпус, человек будет защищен. Но только в том случае, если этот третий контакт в розетке соединен с заземлением, которое правильно организовано.
Чтобы заземление в частном доме работало, оно должно иметь хороший контакт с грунтом. Для этой цели в грунт закапывается заземляющий контур – металлическая конструкция с площадью токопроводящих поверхностей, согласно нормативам.
Какой сделать контур заземления? Ответ прост – достаточный. Что это значит на практике? Опишу собственную ситуацию. Три фазы, 380 вольт. Разводка по дому сделана в три хвоста по 220 вольт на каждый этаж и в подвал.
Все розетки в доме – с третьим заземляющим контактом. Все провода заземления сходятся в щиток на клеммную колодку, к которой идет основной заземляющий провод от контура.
Контур представляет собой три металлических уголка с полкой 50 мм и длиной по 2 метра каждый. Уголки закопаны на глубину в 70 см. То есть, нижняя часть уголком находится на глубине 270 см. Между собой уголки соединены в замкнутый контур – треугольник со сторонами по 2 метра. Соединение осуществлено металлической полосой 40х3 мм. Все соединений .
Так выглядит замкнутый контур заземления сверху — простая схема.
Если смотреть со стороны, то весь контур заземления похож на трехногую табуретку с двухметровыми ножками, закопанную в землю и без сиденья. От контура все той же полосой 40х3 мм сделана токопроводящая шина до дома, где на стене на уровне цоколя к ней приварен болт на 12.
Вот так выглядит замкнутый контур со стороны — «трехногая табуретка» в земле без сиденья.
Проводом вести шину до дома нельзя – провод быстро сгниет в земле, и соединение заземления в доме с контуром будет нарушено, а значит, не будет работать.
К этому болту шайбой и гайкой прикручен провод на 10 квадратов, который идет до щитка, на клеммную колодку, к которой сходятся провода от заземляющих контактов розеток со всего дома.
Заземление в частном доме – земляные работы
Самый большой вопрос в теме, как сделать заземление в частном доме, это где закопать контур заземления? Заземляющий контур должен располагаться в таком месте, где точно не будут передвигаться люди и домашние животные. Потому что в случае утечки тока и подачи напряжения на заземляющий контур на земле, в месте, где контур закопан, будет потенциал.
А значит, если человек пойдет через то место, где, закопан контур заземления, может возникнуть шаговое напряжение и человек будет поражен электрическим током. То же самое случится и с собакой, и с кошкой. Только для них, в силу меньшей массы тела и меньшего сопротивления, а также из-за того, что ток пойдет через лапы и поразит, например, сердце, последствия будут более печальными.
То есть, закапывать контур заземления надо там, где никто не будет ходить. Можно закопать контур заземления вдоль и огородить это место. Можно над заземляющим контуром воздвигнуть в виде глыб камней, по которым никто не будет ползать или сидеть на этом месте.
Я для соединения вертикальных штырей заземления копал сначала ямки по 70 см, а между ними – канавы на такую же глубину. Затем кувалдой вбивал уголки на глубину в 2 метра от дна ямки. Затем брал металлические полосы и приваривал их к верхушкам вертикальных штырей. А уже затем к крайнему от дома штырю варил конец металлической шины, которая идет к дому. Ее тоже закопал в канаву глубиной в 70 см.
Небольшое замечание: перед тем, как забивать уголки в грунт, срежьте их нижние концы болгаркой. Получится острие, которое в разы легче заходит в грунт, чем тупой конец уголка.
После всего этого я засыпал всю конструкцию тем же грунтом, что выкопал. . Это лучший грунт для функционирования заземляющего контура, электропроводность глины высока.
Если у вас на участке, например, песок, то можно проливать места закапывания штырей соленым раствором. Это увеличит токопроводимость грунта. Но, при этом, ускорит время коррозии заземляющего контура.
И последнее замечание. Контур заземления может быть замкнутым, а может располагаться в одну линию. Если контур в линию, то при коррозии и отгнивании соединяющей штыри полосы, контур будет выходить из работы.
В случае с замкнутым контуром, ток будет идти по второй полосе, с другой стороны контура. Такая конструкция в два раза продляет срок службы заземляющего контура. Поэтому я себе сделал замкнутый контур заземления.
О важности заземления электроприборов и всей сети, как об основополагающем принципе электротехнической защиты от поражения электрическим током говорилось много, нет нужды повторяться.
Но стоит заметить, что в отношении отдельно стоящего частного дома есть ещё один весомый довод о необходимости заземления – это молниезащита здания, внутренних металлических конструкций, электросети и оборудования. От правильности расчёта, от скрупулезного и качественного выполнения всех работ зависит электротехническая и пожарная безопасность в доме.
Приступая к действию
Поскольку заземление – это процесс, включающий в себя теоретические расчётные вычисления и практическое воплощение комплекса задуманных и изготовленных конструкций, то необходимо вначале составить подробный план действий.
В первом пункте нужно определить, по какой системе будет выполнено заземление в частном доме своими руками. Исходя из возможного типа подведённых к фасаду здания линий электропередач, таких систем, доступных для самостоятельного воплощения может быть две: TN-С-S и TT.
Система заземления ТТ
Система заземления TN-C-S
Подвод линии, как правило, воздушный, очень часто неизолированными проводниками, что свидетельствует о ненадёжности электроснабжения, заключающейся в большой вероятности обрыва ноля.
Ввод в дом незапланированным алюминиевым проводом
Иногда встречаются воздушные линии (ВЛ) выполненные самонесущим изолированным проводом (говорят СИП кабель), даже если он пятипроводный, то очень мала вероятность того, что в нём присутствует провод защитного заземления PE, чаще всего пятый проводник используется для уличного освещения.
Ввод в дом с помощью провода СИП 2х16
Это значит, что ввод в дом выполнен по старой системе TN-С, и необходимо будет выполнить разделение совмещённого PEN провода на защитный PE, и рабочий ноль N. В черте города можно встретить подземный ввод, где заземление будет выполнено по TN-С-S или даже TN-S, то в этом случае достаточно сделать трёхпроводную электропроводку в доме.
Выбор будущей системы заземления
Допустим, ввод ВЛ, провода неизолированный. В ПУЭ говорится, что если нельзя обеспечить электротехническую безопасность обычными методами, то допускается применение системы TT, в которой контур заземления не связан с сетевым проводом PEN, соответственно безопасность заземлённого оборудования не будет зависеть от возможного обрыва ноля.
Повторное заземление ЛЭП
Поэтому, отвечая самому себе на вопрос: какую систему выбрать – нужно внимательно изучить систему электроснабжения, осматривая воздушные линии, пройтись от дома до самого трансформатора. Не нужно быть знатным электриком, чтобы оценить качество монтажа и обслуживания – порой в сельской местности линии электропередач находятся в крайне плачевном и убогом состоянии.
Полоса повторного заземленияТакже нужно осмотреть, как близко от проводов растут деревья, не пересекаются ли ветки – во время сильного ветра как раз обломки древесины или упавшего целиком деревянного ствола становятся причиной аварий на линиях.
Данный осмотр необходим для того, чтобы определиться: TN-C-S заземление выбрать, или TT. Если линии в удовлетворительном состоянии, за ними ухаживают, столбы бетонные и на них выполнено повторное заземление нуля, ВЛ выполнены СИП, то надёжней будет TN-С-S.
Новая ЛЭП выполненная проводом СИП.Но, если, как говорится, электросеть «на ладан дышит», то уповать на защитные свойства совмещённого приходящего провода PEN не стоит, если в любой момент фаза может замкнуть на ноль, который тут же где-то у трансформатора отгорит, и по металлических заземлённых поверхностях дома будет «гулять» смертельное фазное напряжение. Если линии ненадёжны, то необходимо будет планировать заземление по TT системе.
Провод заземляющего устройства
В независимости от выбранной системы заземления, расчет и выполнение заземлителя будет одинаковым, хотя в отношении TT необходимо будет проявить особую аккуратность, ведь будущее заземляющее устройство будет являться последним и единственным рубежом электротехнической защиты, без подстраховки с помощью совмещённого PEN провода.
Интуитивно понятно, что провода заземляющего устройства (ЗУ) должны безопасно отвести кратковременный ток короткого замыкания и продолжительный ток, близкий к номинальному значению срабатывания защитного входного автомата. 6мм² — минимально допустимое значение поперечного сечения медного провода, соединяющего ЗУ и шину PE, которую ещё называют ГЗШ – главной заземляющей шиной.
Точка соединения контура заземления с проводником минимального сечения 6 мм2
Если суммарные возможные входные токи больше, чем сможет выдержать провод с данным сечением, то его необходимо будет пересчитать согласно данным из таблицы.
Но провода ЗУ – как раз такой случай, что чем толще – тем лучше характеристики сопротивления и механическая надёжность. Использовать алюминиевые провода для соединения заземлителя и ГЗШ нежелательно, так как не допускается его прокладывать в земле без защитной изоляции, к тому же на клеммах будет происходить коррозия из-за гальванических процессов.
Расчёт заземлителя
Есть два типа заземлителей:
Не допускается использовать для заземления различные металлические конструкции заборов, оград, поручней, игровых площадок. Если использовать естественные заземлители нет возможности, то необходимо будет рассчитать количество искусственных заземлителей, выбрать способ их соединения, запастись металлопрокатом и электросваркой, чтобы заземление дома своими руками было выполнено максимально надёжно.
Монтаж искусственного заземлителя из уголков стали и крепление проводником от ЗУ к шине PE
В таблице указаны минимально допустимые размеры металлопроката, используемого для выполнения заземлителей.
Чтобы растекание токов от заземлителей было максимально эффективным, грунт должен быть влажным, поэтому в сухую погоду данный грунт необходимо поливать, лучше раствором поваренной соли.
Наглядный пример контура заземления частного дома
Установка заземлителей
Если сеть однофазная, и будет использоваться система TN-С-S, где основную функцию заземления будет выполнять приходящий по воздушной линии PEN провод, то можно ограничиться одним простейшим контуром, состоящим из нескольких штырей.
Чтобы установить такой заземлитель, нужно прокопать траншеи ниже глубины промерзания грунта, вбить штыри в землю и надёжно проварить соединения прутков и полос.
Такой контур заземления подходит для небольшого частного дома
Ввод заземляющего контура в дом лучше сделать в виде полосы, и там уже соединить с медным проводом при помощи болтового соединения.
Можно сделать линейный контур заземления, но его надёжность будет ниже из-за соединения штырей шлейфом.
Более надёжным будет контур с двумя и больше группами заземлителей.
Если ввод трёхфазный, или будет использоваться заземление системы TT, то необходим более надёжный контур, его схема выглядит как замкнутый вокруг дома горизонтальный заземлитель с группами вертикально вбитых штырей.
Контур заземления по периметру здания
Соединение с ГЗШ делается при помощи нескольких полос, приваренных в разных местах по всему контуру.
Проверка качества заземления
Далее необходимо будет проверить металлосвязь и сопротивление выполненного контура. Так как сопротивление грунта зависит от приложенного напряжения (имеет нелинейную характеристику) то данные измерения нельзя провести при помощи обычного мультиметра.
Для проверки необходимо будет пригласить специалиста электротехнической лаборатории с соответствующим оборудованием.
Самые жёсткие требования предъявляются к заземлению нейтрали трансформатора, сопротивление ЗУ которого должно быть не более 2, 4, 8 Ом соответственно напряжениям измерения 660, 380, 220В трёхфазного тока, или 380, 220, 127В однофазного. Максимально допустимые значения сопротивлений заземлителей 15, 30, 60 Ом при соответствующих вышеприведённых измерительных напряжениях.
Естественно, что чем меньше сопротивление, тем лучше. Для PEN провода ВЛ ПУЭ требует сопротивление 5, 10, 20 Ом – на эти значения (10 Ом для однофазной сети) можно ориентироваться, измеряя сопротивление заземления на ГЗШ.
Разделение PEN проводника на рабочий ноль и провод заземления
Как известно, PEN проводник в системе TN-С является одновременно нулевым рабочим и защитным заземляющим проводом. Его разделение на PE (жёлто зелёный провод, подключается к заземляющему контакту розеток) и N (подключить к силовым клеммам розетки) производят в точке повторного заземления на вводном распределительном устройстве, или по-простому: в электрощите.
Таким образом, происходит процесс зануления шины PE, и повторного заземления PEN провода.
Выдержки из ПУЭ 1.7
Разделение должно выполняться до узлов коммутации (защитного автомата, счётчика), и является возможным, если выполнены условия по сечению вводных проводов (10мм² медь, 16мм² алюминий).
Правильно сделанное разделение PEN должно выглядеть так
Разумеется, если идет речь о том, как сделать заземление на даче, то данная иллюстрация мало подходит, так как такой большой электрощит в дачном домике не требуется. Но зато наглядно видно, как должно осуществляться разделение PEN провода:
- Шины PE и N должны быть раздельными;
- N шина должна находиться на изоляторе;
- Между данными шинами устанавливается перемычка;
- Подключение вводного PEN проводника и провода от ЗУ осуществляется на ГЗШ;
- Все провода должны подключаться на отдельные болтовые соединения;
- Заземляющие проводники должны неразрывно следовать к потребителям (к розеткам или корпусам электроприборов), подключение шлейфом не допускается.
Перемычка устанавливается, чтобы было удобно проводить различные измерения.
Итоги
Таким способом можно перейти от устаревшей TN-С системы заземления и оборудовать весь дом трёхпроводной или пятипроводной (трехфазная сеть) электропроводкой по системе TN-С-S, подключить трёхконтактные розетки, надёжно защитив домашнее электрооборудование от влияния помех и грозовых перенапряжений (понадобятся грозозащитные модули), а себя и всех обитателей дома от электрического поражения.
Нужно помнить, что поскольку эффективность заземления зависит от погоды и времени года, то для электропроводки системы TT обязательным является применение УЗО, так как значения тока утечки через заземление может быть недостаточно, чтобы сработал защитный автомат.
ПУЭ 1.7
Конечно, сделать заземление в квартире своими руками подобным способом разделения PEN провода будет нереально, так как доступ к ВРУ многоквартирного дома должны иметь только соответствующие службы.
Заземление по системе TT является более реальным, но необходимо будет потратиться на длинный провод к заземляющему контуру, и как-то договориться о проведении земляных работ.
Возможно, будет проще всем жильцам дома договориться, собрать деньги и заплатить специалистам, чтобы они перевели энергоснабжение дома на TN-С-S систему заземления.