13.12.2019      27      0
 

Изготовление заземления своими руками


Схема заземления в частном доме

Надежное заземление в частном доме необходимо хотя бы потому, что требования ПУЭ не допускают эксплуатацию имеющихся в нем бытовых приборов без защиты от опасных напряжений.

Подобный ввод позволяет устанавливать на участке небольшой фрезерный станок, например, а также подключать к линии электроснабжения асинхронные двигатели и другие образцы силового оборудования.

Уравнивание потенциалов в доме
Заземление всех металлических составляющих в частном доме

Если в частном загородном доме предполагается обустроить бассейн или сауну (то есть объекты, связанные с повышенной влажностью) – обязательно потребуется проработка вопроса о системе выравнивания потенциалов. Ее организация позволит объединить все крупные металлические составляющие данного объекта (включая стальные трубопроводы и металлические двери) в единую цепь. А та в свою очередь подключается к уже готовому контуру заземления, как это показано на фото справа.

Чтобы было понятнее, зачем нужно заземление в домах или на даче – потребуется рассмотреть принцип его работы, основанный на том, что электрический ток всегда выбирает для стока кратчайшее расстояние. Иными словами – электронные носители всегда устремляются в цепи, обладающие минимальным сопротивлением.

Изготовление заземления своими руками

Добиться его ответвления удается за счет обустройства специального заземляющего контура (ЗК), отдельные элементы которого связаны с корпусом защищаемого электрооборудования. Благодаря этому представляющий угрозу для человека аварийный ток уменьшается до безопасной величины. Последнее объясняется тем, что большая его часть стекает в землю по параллельной цепочке, образованной конструкцией ЗК (смотрите фото ниже).

Работа системы заземления
Принцип работы системы заземления

При наличии резиновой обуви или толстого защитного коврика она снижается по абсолютной величине, в идеале приближаясь к нулевому значению. С учетом этого профессиональные электрики обычно работают на оборудовании, расположившись на резиновой подстилке и в резиновых ботах.

При обустройстве контуров заземления в доме своими руками исполнители работ могут воспользоваться следующими вариантами их изготовления:

  1. Подготовка треугольного сооружения со сторонами равной длины, выбираемой в зависимости от предъявляемых к заземлителю требований.
  2. Сборка ЗК в виде линейной (протяженной) конструкции, обустроенной по периметру защищаемого строения.
  3. Применение так называемого «модульно-штыревого» варианта исполнения.
виды контуров заземления
Три вида контура заземления: треугольник, линейная схема, модульно-штыревое заземление

Рассмотрим каждый из этих подходов к изготовлению заземления в частных владениях более подробно.

Треугольник

контур заземления в виде треугольника
Заземляющий контур в виде равностороннего треугольника – самый распространенный тип заземляющего устройства
  1. Три металлических штыря (прутка) длиной не менее 2,5 метра.
  2. Стальные перемычки, соединяющие прутья в единую конструкцию (они заготавливаются в том же количестве).
  3. Толстая медная или стальная шина, необходимая для подключения выносной конструкции к главному заземляющему контакту, имеющемуся в распределительном шкафу.

Плоскость треугольного контура, образованного стальными полосами с расположенными по углам штырями должна располагаться в заранее вырытой траншее глубиной примерно 50-60 см.

Линейный контур

Этот тип защитного сооружения обустраивается в ситуациях, когда к ЗУ предполагается подключать сразу несколько устройств или единиц оборудования, размещенных на значительном удалении один от другого. Он представляет собой линейную конструкцию, состоящую из целого ряда вбитых в землю штырей, расстояния между которыми рассчитываются по классическим формулам.

линейная схема контура заземления
Линейная схема контура заземления для частного дома

От полученной конструкции подобно предыдущему случаю делается отвод (2) в сторону распределительного щитка с главной заземляющей шиной (ГЗШ). Перед расчетом такого заземления следует помнить о том, что число используемых стальных заготовок ограничено особенностями растекания аварийного тока. Ознакомиться с параметрами линейного ЗУ можно в соответствующих разделах ПУЭ.

Модульно штыревая система представляет собой образец современного подхода к решению технического вопроса. Она включает в свой комплект следующие обязательные элементы:

  1. Металлические стержни полутораметровой длины с нарезанной на их рабочей части резьбой (поверхность этих заготовок сверху покрыта слоем меди).
  2. Резьбовые муфты, изготовленные из латуни и служащие элементами соединения вертикально вбиваемых штырей.
  3. Особой конструкции латунные зажимы, обеспечивающие сочленение металлических штырей с перемыкающей полосой.
  4. Наконечники стержней, вбиваемых вертикально в грунт.
  5. Рабочая насадка с ударным винтовым наконечником, обеспечивающая передачу импульса от вибрационного инструмента (вибромолота).
Модульно-штыревое заземление
Устройство модульно-штыревого заземления для частного дома

Она хорошо сохраняется при эксплуатации конструкции и не растекается при сильном нагревании элементов, обеспечивая требуемое сопротивление растеканию аварийного тока. Входящая в его состав антикоррозийная лента обладает высокой устойчивостью к воздействию агрессивных растворов и надежно защищает от разрушения стальные элементы заземления. Остальные детали имеют типовое исполнение и стандартные размеры, задаваемые технологией сборки модульно-штыревой конструкции.

Изготовление заземления своими руками

Классическое заземление в частном доме или просто заземлитель содержит в своей конструкции такие обязательные элементы, как:

  1. Комплект металлических штырей или прутьев, вбитых в грунт на глубину примерно 2-3 метра (они размещаются в заранее вырытой траншее в форме правильного треугольника).
  2. Плоские стальные перемычки, соединяющие эти штыри на сварку (фото ниже).
контур тзаземления
Контур заземления по схеме треугольник
  1. Специальный отвод, изготовленный из медного провода или стальной полосы, необходимый для соединения конструкции с главной заземляющей шиной (она обустраивается в распределительном шкафу частного дома).

Ознакомившись с основными конструктивными элементами защитного контура, можно переходить к изучению материала о том, как правильно сделать контур заземления в частном доме.

Для самостоятельного изготовления контура заземления сначала потребуется выбрать его тип, после чего на основе данного исполнения провести подготовительные работы. Они включают в себя такие обязательные процедуры как выбор места под ЗК, подбор необходимых заготовок-штырей, перемычек и т. п., а также подготовку приямка под заземляющий контур.

Рассмотрим этапы предстоящих работ более подробно.

При выборе участка на придомовой территории, подходящего для обустройства защитного контура, исходят из следующих соображений:

  • он должен располагаться не слишком далеко от дома; это позволит не только сэкономить на соединительной шине за счет ее небольшой длины, но и уменьшить сопротивление цепи стекания тока;
  • грунт в месте обустройства ЗК должен быть достаточно мягким, чтобы можно было вбить в него металлические штыри;
  • качество почвы на участке также влияет на эффективность действия заземления (минимальным сопротивлением обладают суглинки, пластичная глина и торф).

Сначала подготавливается небольшой приямок глубиной около 40-50 см, по форме напоминающий треугольник с размерами чуть больше чем каждая из сторон будущей заземляющей конструкции. Все последующие действия проводятся в следующем порядке:

  1. Прежде всего, по углам вбиваются вертикальные заземлители.
  2. Затем их выступающие из грунта концы с отступом примерно на 30 см от поверхности грунта соединяют с заранее подготовленными стальными перемычками с помощью сварки.
  3. После этого к одной из вершин (которая располагается ближе к дому) приваривается стальная полоса сечением не менее 48 кв. мм и подводится как можно ближе к распределительному щитку.
  4. На конце полосы приваривается стальной болт, к которому прикручивается медный проводник сечением не менее 16 кв. мм.
  5. Другой его конец заводится в распределительный щиток и фиксируется в нем на главную заземляющую шину (ГЗШ).
треугольная форма контура
Монтаж контура заземления в форме треугольника

На завершающей стадии работ готовая к эксплуатации стальная конструкция засыпается сверху ранее откинутой землей, которая затем хорошо утрамбовывается.

С подробным руководством по монтажу контура заземления Вы можете ознакомиться в статье на нашем сайте.

Проверка устройства

По завершении комплекса монтажных работ, но еще перед тем, как подключить заземление непосредственно к ГЗШ – потребуется проверить его на работоспособность. Существуют хорошо отработанные методики оценки состояния и определение величины сопротивления стеканию тока на землю, учитывающие все составляющие последовательной цепочки (включая переходные контакты).

Чем заземление отличается от громоотвода

Системы защиты от света — это первоклассная проводящая сеть, спроектированная по образцу клетки Фарадея, которая используется для защиты конструкции от воздействия грозовых разрядов (прямых или косвенных).

Система заземления — это сеть проводников низкого качества, предназначенная для обеспечения возможности передачи электрической энергии (из сети высокого качества) из сети проводников в окружающую естественную почву (землю). Много различных первоклассных проводниковых сетей полагаются на систему заземления для разряда нежелательных электрических энергий.

Это включает в себя систему молниезащиты, но также включает в себя основную электрическую сеть заземления, конструкционную сталь здания, системы заземления телефона и интернета, системы заземления компьютерных комнат серверов, системы статического заземления, системы заземления газопроводов, заземление водопроводных труб и многое другое.

Таким образом, упрощенная взаимосвязь между системой молниезащиты (LPS) и системой заземления состоит в том, что LPS улавливает электрическую энергию и направляет ее от конструкции к системе заземления, которая затем рассеивает электрическую энергию в земле.

Схемы заземления, какую выбрать

Всего существует три системы заземления: ТТ, IT, TN, из них последняя делится еще на три разновидности – TN-S, TN-C, TN-C-S.

В частном домостроении обычно используют схемы систем TN-C-S или ТТ, причем TN-C-S выглядит более привлекательной, так как к ее монтажу предъявляется меньше требований.

Схема системы заземления TN-C-S

Схема системы заземления TN-C-S: 1 – условное обозначение заземлителя источника питания; 2 – токопроводящие части открытого типа. На определенном участке цепи заземляющий проводник соединяется с PEN

Система начинается от главной заземляющей шины, которая установлена или в электрощитке дома, или в шкафу вводного устройства.

Наиболее рациональным считается решение, когда заземление расположено на опоре, перенаправляющей электромагистраль в дом.

Схема электрощита с заземлением

Схема электробокса с разделенными проводниками заземления и нейтрали: 1 – электрощит; 2 – нулевой проводник; 3 – заземляющий проводник; 4 – фазовые групповые проводники; 5 – выключатель дифференциального тока; 6 – автоматы; 7 – групповые цепи; 8 – дифференциальный автомат; 9 – прибор учета электроэнергии

Схема системы ТТ

Схема системы ТТ, которая кардинально отличается подключением заземляющего проводника. Он не зависит от источника электропитания, действует в автономном режиме

Система ТТ используется гораздо реже. Ею занимаются представители энергоснабжающей организации, а если владелец все же решит сэкономить и самостоятельно произвести монтаж, то заверять документы придут все те же работники Энергоснаба.

Если все же рискнете и выберете схему заземления ТТ для частного дома, то не забудьте про обязательную установку УЗО!

Перед тем как сделать заземление у себя в частном доме потребуется ознакомиться с особенностями обустройства и функционирования защитных систем, предполагающих использование одной из известных схем. Для этого необходимо учесть следующие важные моменты:

  1. При организации электроснабжения любого современного объекта на него помимо нулевой и фазной шины должен заводиться так называемый «заземляющий» проводник.
  2. Его основное назначение – защитить людей от опасного потенциала, попадающего на корпус приборов при нарушении изоляции проводников.
  3. Для этого заземляющая шина еще на стороне подстанции соединяется со специальным элементом заземления (контуром), который обустраивается непосредственно на ее территории.
Предлагаем ознакомиться:  Люстра в баню своими руками из дерева

При этом рассматриваемые здесь устройства заземления в доме принято относить к категории «повторных» ЗУ, дублирующих станционные на случай обрыва нейтрали (совмещенного PEN проводника).

По способу заземления нулевой жилы трансформатора на подстанции и объекта на стороне потребителя все используемые схемы делятся на следующие две категории:

  1. Во-первых – это системы с глухозаземленной нейтралью, представляющие собой наиболее распространенный способ заземления трансформаторов, вторичные обмотки которых соединены «звездой». В этом случае их средняя точка постоянно подключена к контуру.
  2. Во-вторых, нередко применяются схемы с так называемой «изолированной» нейтралью, в которых средняя точка не соединяется с землей или подключена к ней через высокое сопротивление прибора защиты.
глухозаземленная и изолированная нейтраль
а) сеть с глухозаземленной нейтралью, б) сеть с изолированной нейтралью, соединенной с землей через разрядник

Их применение связано с необходимостью изолировать токоведущие части оборудования от заземляющего контура. Глухозаземленную нейтраль согласно правилам устройства электроустановок принято обозначать как «TN». Одним из самых распространенных способов защитного использования такой нейтрали – подсоединение с ней металлических корпусов приборов посредством отдельной шины.

При изучении последней редакции ПУЭ сразу же обращает на себя внимание то, что в главе 1.7 документа приводится следующий перечень защитных схем:

  1. TN-C или система с совмещенным рабочим и нулевым проводниками (английское «common» означает в переводе «общий»);
  2. TN-S или схема с раздельной прокладкой этих шин («select» или раздельная проводка);
  3. TN-C-S – это способ, представляющий собой комбинацию из 2-х предыдущих подходов;
  4. особые схемы включения оборудования в защитные цепи с изолированной нейтралью, обозначаемые как TT и IT.
Основные системы заземления
Основные системы заземления электрических сетей

Правильный выбор системы заземления, оптимально подходящей для конкретных условий эксплуатации оборудования в частном доме – еще одна проблема, требующая безотлагательного решения.

Решать этот вопрос рекомендуется еще на стадии проектирования загородного строения, то есть задолго до начала возведения самого объекта. От того, какая выбрана система защиты от поражения электротоком, зависят параметры обустраиваемой в здании электропроводки (подбор комплекта электроустановочных изделий, в частности).

электроснабжение частного дома
К дому от высоковольтного столба спускается кабель с двумя рабочими жилами

Искусственное расщепление его на планке вводно-распределительного щитка позволит выделить отдельный PE провод, который уже может использоваться для организации местного заземляющего контура. Этот тип защитной системы морально устарел и используется только в домах старой застройки.

Системы заземления частного дома

Линейный контур

  • Электричество проходит путь наименьшего сопротивления. Если прибор, такой как тостер, сломается, электричество может попасть в металлическую оболочку снаружи тостера.
  • Прикосновение к нему может привести к серьезному шоку, травме или даже смерти. Но если электрическая система заземлена и тостер подключен с заземлением, электричество не будет поступать наружу тостера. Оно будет уходить в землю. .
  • Электрическая система может быть заземлена с помощью различных типов устройств. «Заземляющий провод» — это просто провод, подключенный к вашей электрической системе, который надежно вставлен в землю. Металлические трубы (электрики называют их «кабелепроводом»), которые удерживают и защищают электропроводку, также могут выполнять функцию заземления.

Для чего нужно заземление в частном доме?

Заземление защищает не только людей, но и чувствительную электронику.

Без заземления электрические заряды накапливаются в проводке и создают небольшое, но постоянное повреждение чувствительной электроники. Это повреждение может сократить срок службы компьютеров, телефонов, любых электроприборов с «умными» (компьютерными) компонентами и, возможно, холодильником или сушилкой.

Электрический ток представляет собой устойчивый поток электронов. Подобно тому, как вода бежит вниз по склону, электроны движутся к положительному заряду, такому как почва (например, удары молнии) или заземлённый контакт на зарядном устройстве. Металл и вода являются хорошими проводниками электричества, потому что они слабо удерживают электроны и являются относительно плотными, что позволяет электрическому току течь через них.

Для электрического тока необходима цепь из проводящего материала. Правильно построенный электрический забор является потенциальной цепью. Электрический ток передается от источника питания через провода забора. Заземляющие стержни установлены и подключены к источнику питания. Когда живой организм касается контура, цепь замыкается, позволяя электрическому току течь от источника энергии, через провода забора, сквозь тело, во влажную почву, к заземляющим стержням и обратно к клемме заземления на источнике энергии.

Строительство электрического забора означает создание потенциальной цепи: цепи, которая правильно закрывается, когда что-то касается горячей проволоки и почвы одновременно.

  • три вертикальных заземления, которые вбиваются в землю. Они могут быть выполнены в виде угла;
  • три горизонтальные стальные полосы, которые соединяют вертикальное заземление;
  • стальная полоса, которая действует как проводник между контуром заземления и распределительным щитом.

Виды заземления в частном доме могут быть смешанные, то есть сочетать в себе разные типы контуров и материалов.

Треугольник

Штыри забивают на глубину 2,5 метра, то расстояние между ними должно быть 2,5-5,0 м. В этом случае при измерении сопротивления контура заземления получаются оптимальные показатели.

Альтернативный метода, который состоит из цепочки штырьков. Выполняется тогда, когда обычный контур сделать невозможно. Правильное заземление в частном доме начинается именно с обустройства контура.

В идеале все заземленные точки электрической системы должны иметь одинаковый потенциал. Однако разные точки одной и той же системы заземления могут иметь разные потенциалы из-за:

  • Вариации в сопротивлении почвы;
  • Расстояние между заземляющими проводниками;
  • Напряжение и ток переходных напряжений от осветительных или тяжелых токовых нагрузок;
  • Объекты или здания с неисправной заземлением.

Контур заземления в основном формируется в установках оборудования, состоящих из нескольких периферийных устройств и устройств, подключенных к разным источникам питания, и использующих линии данных, видео или аудио провода для связи. Если существует разница между различными основанием опорного напряжения, ток будет течь от более высокой точки опорного заземления на более низкий по круговой траектории, которая использует линию передачи данных.

Изготовление заземления своими руками

Ток вызывает индуктивные напряжения заземления, что может привести к нестабильному заданию заземления для системы. Они также являются основным источником шума и помех в электронных схемах, таких как видео, звук и компьютерные системы. Нежелательный шум ухудшает сигналы и может привести к потере данных.

alt
Рис 1. Как правильно заземлить дом.

Устранение помех

Для уменьшения или предотвращения возникновения контуров заземления используются различные методы подключения и схемы.

  1. Подключите все физически соединенные устройства к одной розетке и убедитесь, что заземленные вилки подключены к той же цепи, а незаземленные используются в другой розетке.
  2. Запуск оборудования из той же цепи с общим заземлением
  3. Схематическое проектирование: две общие конструкции блока питания:
    • Плавающий выход : изолирует выходное напряжение от влияния контуров заземления, отделяя линию и нейтральные провода от заземления источников. Это подходит для применений, где помехи от контуров заземления могут повредить чувствительные электронные схемы или привести к ошибкам в измерительном оборудовании.
    • Заземленный выход : нейтраль заземлена и привязана к заземлению шасси источника. Заземление шасси также связано с выводом заземления входа источника питания. Они используются в приложениях, где требуется заземленная нейтраль, а также для соответствия государственным нормам.
  • Картонная коробка размером около 20×17 см (7,5×6,5) Ins;
  • Алюминиевая фольга;
  • Кабель;
  • Лента (лучше всего подходит электрическая или клейкая лента);
  • Резистор 100 кОм;
  • Синяя лента или двухсторонняя лента для крепления (опция);
  • Трехконтактная вилка (три лезвия).

Если невозможно заменить всю проводку, то, по крайней мере, вам необходимо установить новые розетки, выключатели и распределительные коробки. В то же время нет необходимости менять их макет. При установке новых розеток очень важным моментом является контроль заземляющих проводов. Они должны быть расположены в распределительных коробках и достигать заземляющей шины через распределительный щит. Крепится на корпусе щита.

Другим относительно простым и дешевым вариантом правильного заземления в частных домах является полное отключение старой проводки.

В этом случае он просто отсоединяется от экрана и остается в стене, а новая проводка проложена снаружи. Пластиковые крышки хорошо подойдут для этой цели, а новые выключатели и розетки могут быть установлены в существующие отверстия в стенах.

Для обновления распределительных коробок достаточно будет просто удалить старые провода из них. Новая схема подключения относительно проста в сборке, если у вас есть все необходимые компоненты:

  • кабельные каналы для защиты внешней проводки;
  • провода;
  • розетки, выключатели и распределительные коробки.

Если вам необходимо провести новую проводку в старом доме и заземлить электрическое оборудование, вам также нужно будет установить новый распределительный щит. В этом случае старую проводку можно оставить, но к ней необходимо подключать только маломощные электроприборы.

Кстати, оптимальным местом для захоронения земляных петель в частном доме своими руками является северная сторона дома, поскольку там обычно максимальная влажность почвы. Соответственно, сопротивление распространению будет минимальным.

Требования к заземлению следующие:

  • длина вертикальной планки должна быть не менее 16 мм;
  • горизонтальный — от 10 мм;
  • минимальная толщина стали — 4 мм;
  • минимальный диаметр стальных труб — 32 мм.

Перед началом установки контура заземления необходимо выбрать место под ним. В месте, выбранном для приводных стержней, не должно быть никаких коммуникаций, и для того, чтобы убедиться в этом, необходимо согласовать площадку с соответствующими службами: газ, вода, телефон и теплоэнергетика.

Идеальное место для расположения контура заземления — отмостка дома. Лучше всего сделать контур линейным, вы также можете уложить его по периметру, если у него есть средства, время и желание. Чаще всего заземление выполняется в форме различных геометрических фигур, таких как треугольник, многогранник или прямоугольник. Установка линейного контура хороша тем, что вы всегда можете увеличить его.

Предлагаем ознакомиться:  Дешевая баня своими руками

Как сделать заземление в частном доме максимально простым? Для этого достаточно просверлить отверстие глубиной около 2 м, используя ручную дрель, и вставить в него первый заземляющий стержень. Если он легко упал на землю, следующий может проехать немного глубже, но вы не должны превышать глубину 3 м, в противном случае заземляющий выключатель может просто застрять.

После того, как все заземляющие устройства врезаны в землю, их необходимо разрезать сверху примерно на 15-20 см ниже уровня земли. Затем между ними необходимо вырыть котлован соответствующей глубины, вдоль которого прокладывать шатуны. Их можно закрепить с помощью сварных или болтовых соединений, но при последнем варианте придется периодически проверять, удалять ржавчину и затягивать контакты.

Полезный совет! Лучше всего соединять элементы контура заземления сваркой. Тогда вам не придется постоянно проверять контур, и сопротивление распространению останется постоянным даже через несколько лет.

«Землю» подключают к спец.шине. От неё «земля» подключается к каждой линии и разводится по дому.

Монтаж заземления

Как сделать заземление в частном доме своими руками, чтобы все размеры совпали с рекомендациями СНиП? Инструкция как правильно сделать заземление в частном доме самому:

  1. Имеются заземляющие стержни из меди или оцинкованного металла. Хотя медь является более проводящей, она также корродирует быстрее.
  2. Корродированный металл не является хорошим проводником и может препятствовать замыканию цепи.
  3. Оцинкованные стержни прослужат дольше медных, потому что они защищены от коррозии. Заземляющие стержни должны торчать из почвы на 10 — 15 см (4 — 6 дюймов).
  4. Зажимы заземляющего стержня предназначены для подачи электричества от стержня к возвратному проводу и работают лучше, чем зажимы домашнего изготовления или предназначенные для другой цели.
  5. Дважды проверьте, что латунные зажимы используются с медными стержнями, а разнородные металлические (не подверженные коррозии) зажимы используются с оцинкованными стержнями: смешивание металлов может вызвать коррозию компонентов быстрее.
  6. Для обеспечения того, чтобы заземляющие стержни соприкасались с достаточным количеством влаги в почве, чтобы завершить контур, рекомендуется устанавливать 90 см (3 ‘) заземляющего стержня ниже уровня воды для каждой джоуля мощности, выдаваемой источником питания.
  7. Уровень грунтовых вод — это уровень, ниже которого земля насыщается водой, и глубина может сильно варьироваться в зависимости от местоположения. Там, где земля сухая или уровень грунтовых вод низкий, это может быть невозможно — регулярное опорожнение ведра воды на каждый заземляющий стержень может помочь поддерживать контакт.
  8. Требуемую длину можно разделить между несколькими заземляющими стержнями, но они должны быть расположены на расстоянии не менее 3 м (10 ‘) друг от друга, в противном случае они действуют как один заземляющий стержень.
  9. В областях с очень малой глубиной до коренной породы может оказаться невозможным зарыть стержни достаточно глубоко, чтобы правильно заземлить ограждение. Некоторые фермеры добились успеха в таких ситуациях с использованием заземляющих плит для заземления домов. Их можно найти во многих хозяйственных магазинах.
Система заземления TN-S-C

Система заземления TN-S-C

Проект устройства контура заземления

Схема «треугольник»

Правила и требования ПУЭ

На любом жилом объекте, расположенном в городской черте и за ее пределами, согласно требованиям ПУЭ организуется специальная защита от опасных напряжений 220/380 Вольт. С этой целью на их территории устраиваются особые стальные конструкции, называемые заземляющими устройствами (ЗУ). Их основное назначение заключается в создании условий, гарантирующих защиту проживающих в доме людей от удара током.

В соответствии с ПУЭ, глава 1.7., часть 1, п. 1.7.72 размеры металлических заготовок выбираются с учетом необходимости получения требуемого сопротивления растеканию тока в землю. Для различных элементов конструкции эти показатели могут различаться от образца к образцу. Однако минимальные их размеры должны соответствовать следующим нормативам:

  • соединительная полоса между штырями не может иметь типоразмер менее 12х4 мм (сечение 48 мм2);
  • сами штыри на основе уголков выбираются со сторонами 4х4 мм;
  • при использовании круглого арматурного прутка сечение не должно быть менее 10 мм2;
  • металлическая труба должна иметь толщину стенки порядка 3,5 мм.

При его обустройстве необходимо действовать в соответствии с положениями отраслевых стандартов, касающиеся эксплуатации имеющегося на объекте оборудования.

Системы заземления частного дома

Реальная опасность может возникнуть, когда нетоковедущие металлоконструкции установки подключены к нейтрали системы, как в случае системы с питанием TN-CS. Система заземления эффективно параллельна нейтрали и, таким образом, может разделять нормальный ток нейтрали при определенных условиях.

Электроустановки, где использование системы TN-CS запрещено

Основная задача заземления - обеспечить электробезопасность частого дома

Этот электрический ток будет не только током самой установки, но также может быть частью тока нейтрали соседних установок. Отсюда следует, что провода заземления установки могут пропускать значительный ток, даже когда основное питание этой установки отключено. Это может привести к опасности, если в потенциально взрывоопасной части установки, такой как резервуар для хранения бензина , провод заземления должен был нести часть тока нейтрали ряда установок.

По этой причине использование системы снабжения TN-CS запрещено на автозаправочных станциях . Такие установки должны питаться от систем питания TN-S .

Сложность обеспечения того, что на строительных площадках соблюдаются требования по склеиванию, означает, что материалы TN-CS не должны использоваться для временных поставок . Правила электроснабжения также не разрешают использовать поставки TN-CS для питания караванов и площадок для караванов.

Целью заземления на строительной площадке является обеспечение освещения и питания для продолжения работы. По самой природе установки она будет подвергаться грубой обработке, которая вряд ли будет применяться к большинству стационарных установок.

Особые правила применяются к строительным энергетическим установкам, чтобы минимизировать опасность для рабочего персонала. Помимо использования системы TN-S, применяются также некоторые дополнительные требования.

Индивидуальные электрические параметры такого заземляющего устройства нужно замерять до его подключения – как только его включат в систему, он станет лишь её составляющей. Поэтому уже не получится узнать соответствует ли он требованиям и выполняет ли возложенные на него функции.

1.7.103Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 5, 10, 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380, 220 В. источника трёхфазного тока или 380, 220, 127 В. источника однофазного тока.

Таблица: наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющих устройств.

Значение сопротивлений заземляющего устройства 15 Ом 30 Ом 60 Ом
Источники однофазного тока 380 В 220 В 127 В
Источники трёхфазного тока 660 В 380 В 220 В

При этом, «бытовое использование» не предполагает скидок для этих параметров. Даже если это однофазное напряжение 220 в, то сопротивление заземляющего устройства до подключения – 30 Ом, после включения в общую сеть – 10 Ом.

Но иногда может оказаться, что некоторые факторы изначально выводят «за грани разумного» стоимость заземляющего устройства по расчётным параметрам. Простая причина – огромное удельное сопротивление грунта, когда невозможно добиться необходимых параметров даже многократным добавлением заземлителей. Именно по этой причине, когда удельное сопротивление грунта превышает 100 Ом на метр, параметры для заземляющего контура можно увеличить, но не больше чем в 10 раз.

1.7.101При удельном сопротивлении земли p {amp}gt; 100 Ом-м допускается увеличивать указанные нормы в 0,0110 степени раз, но не более десятикратного.

Абсолютно любой проводник тока имеет какое-то собственное значение удельного сопротивления – есть материалы, которые хорошо и плохо проводят электрический ток. В качестве бытовых примеров:

  • Медь – отличный проводник.
  • Алюминий – хороший проводник, но уступающий меди.
  • Нихром – плохой проводник, именно потому часто используется для изменения параметров тока.

Такая же классификация применима и ко грунтам. Потому можно сказать, что удельное сопротивление грунта – его возможность пропускать электрический ток:

  • Наихудшие способности у камня. Если в нём нет каких-либо солей и он сухой – это почти диэлектрик.
  • Наилучшие характеристики – у очень влажных грунтов.

Таблица: удельное сопротивление грунтов.

Грунт Удельное сопротивление P Ом*м Грунт Удельное сопротивление P Ом*м
Глина (слой 7-10 м, далее скала, гравий) 70 Скала 4000
Глина каменистая (слой 1-3 м, далее гравий) 100 Суглинок 100
Земля садовая 50 Супесь 300
Известняк 2000 Торф 20
Лёсс 250 Чернозём 30
Мергель 2000 Вода:
– грунтовая
– морская
– прудовая
– речная
 
50
3
50
100
Песок 500 Песок крупнозернистый с валунами 1000

Из таблицы видно, что у чернозёма хорошие показатели – вроде бы значит, что для большинства участков под дом не будет проблем с монтажом заземляющего устройства. Однако проблема кроется в том, что чернозём это лишь верхний слой почвы, по большей части даже не превышающий глубину заложения самого верха контура – горизонтального заземлителя.

При этом, для сохранения стабильных параметров контура при сменах сезонов – не просто желательно, а необходимо чтоб контур контактировал с грунтами ниже глубины промерзания. Поэтому только разведочный шурф на выбранном для устройства месте, либо непосредственное наблюдение за земляными работами могут дать точные данные для расчёта контура заземления.

Предлагаем ознакомиться:  Грунтовка для гвл на пол

Если выборка показала «чистый», однородный грунт – например, глину, либо песок – можно для расчётов просто взять значения из таблицы. Однако разнородный, либо грунт с подмесами придётся предварительно классифицировать. Пример, как это сделать на практике – зажмём в ладонях чуть-чуть глины и раскатываем в жгутик:

  • Чистая глина – если скаталась в тонкую нить.
  • Суглинок – делится на частички по сантиметру.
  • Песок и вовсе не получится раскатать.

В итоге, расчёт ведётся по наихудшему значению удельного сопротивления из всех разновидностей грунта.

Кроме того, электрическая проводимость грунтов зависит от наличия воды – более увлажнённый грунт выдаёт лучше показатели проводимости. В итоге, удельное сопротивление грунта подчиняется не только климатическим, но и сезонным колебаниям температуры и влажности. Именно поэтому сопротивление заземляющего контура желательно измерять в самую засуху и мороз.

Но чтоб расчёт был правильным в любом случае – предусмотрены сезонные коэффициенты, это поправки на климат региона, где проводится установка заземления. Таким образом, уже с скомпенсированной погрешностью, удельное сопротивление грунта берётся в работу.

Таблица: коэффициенты для климатических зон.

Данные, характеризующие климатические зоны и тип применяемых заземляющих электродов Климатические зоны СНГ
1 2 3 4
1. Климатические признаки зон:
Средняя многолетняя низшая температура (январь), С от -20 до -15 от -14 до -10 от -10 до 0 от 0 до 5
Средняя многолетняя низшая температура (июль), С от 16 до 18 от 18 до 22 от 22 до 24 от 24 до 26
Среднегодовое количество осадков, см 40 50 50 30-50
Продолжительность замерзания вод, дни 190-170 150 100
2. Значение коэффициента к:
При применении стержневых электродов длиной 2-3 м, при глубине заложения их вершины 0,5-0,8 м 1,8-2 1,5-1,8 1,4-1,6 1,2-1,4
При применении протяжённых электродов, при глубине заложения их вершины 0,8 м 4,5-7,0 3,5-4,5 2,0-2,5 1,5-2,0
При длине 5 м, глубине заложения вершины 0,7-0,8 м 1,35 1,25 1,15 1,10

Вряд ли удастся изготовить заземляющее устройство из «подножного» материала, ведь даже новый – специально для этого приобретённый материал должен соответствовать нормам ПУЭ:

  • Электроды заземления должны быть достаточно прочными, без деформаций и поломок «заходить» в грунт, так как методы: забивание или задавливание нельзя назвать щадящими.
  • Материалы должны рассчитываться на долгую эксплуатацию в земле. Ведь заземляющие устройства монтируются на десятилетия – частая замена просто невыгодна экономически.

Таблица: минимальные размеры материалов для устройства заземления.

Материал Профиль
сечения
Диаметр, мм Площадь
поперечного
сечения, мм
Толщина
стенки, мм
Сталь чёрная Круглый
Для вертикальных
заземлителей
16
Для горизонтальных
заземлителей
10
Прямоугольный 100 4
Угловой 100 4
Трубный 32 3,5
Сталь оцинкованная Круглый
Для вертикальных
заземлителей
12
Для горизонтальных
заземлителей
10
Прямоугольный 75 3
Трубный 25 2

Понятно, что вертикальный стержень заземления – это прут, уголок, труба. Горизонтальный заземлитель: полоса, прут, иной подходящий профиль.

Окрашивать материалы для заземляющего устройства запрещено, иначе «заземления» просто не будет. Защищать нужно лишь сварочные швы и наружную часть при вводе в дом.

Обычно вертикальные заземлители ориентируют на одной прямой, но это необязательно – их можно «выстроить» квадратом, либо треугольником. Примечательно, что при этом любое заземляющее устройство в обиходе называют «контуром». Такое название легко объяснимо – часто заземляющие электроды размещали вдоль внешнего периметра здания, а горизонтальный заземлитель в нескольких местах связывали с полосой из стали по внутреннему периметру здания – подключали на внутренний контур. Так что «контур» – просто исторический термин.

Однако вовсе незачем окружать электродами весь периметр коттеджа. Можно просто определить направление для линейной ориентации заземлителей, либо выделить площадь под «кустовое» размещение электродов. Важно, чтоб в дальнейшем заземление не создавало помех и было удобно размещено для подключения к распределительному щиту.

Расчёты контура ведутся в несколько этапов – сама схема хоть и проста, но одних сведений о материалах и результатов сопротивлений для итоговых подсчётов явно недостаточно. Причем часть их просто исходят из сложившейся ситуации, а конкретно – от возможности приобрести материалы.

https://www.youtube.com/watch?v=6MIOsXp7Tso

Первым делом, нужно рассчитать сопротивление одиночного заземлителя, исходя из его типа. Выбираем для этого подходящую формулу, с применением натуральных, либо десятичных логарифмов:

  • формула
    Вертикальный электрод: труба, стержень у поверхности земли (l – длина электрода, d – диаметр).
  • формула
    Вертикальный электрод: труба, стержень на глубине заложения h (l – длина электрода, d – диаметр).
  • формула
    Протяжённый заземлитель (полоса, арматура, труба на глубине h, l – длина электрода, b – ширина, d – диаметр).
  • формула
    Кольцевой заземлитель (полоса, труба на глубине h, l – длина электрода, b – ширина, d – диаметр).

Стержень

  1. Главный заземляющий стержень должен быть предоставлен в точке входа в пункт обслуживания или в главную распределительную комнату, как описано в Спецификации или показано на чертежах. Подключите все заземляющие провода, защитные провода и соединительные провода к главной заземляющей шине.
  2. Обеспечьте 2 изолированных основных заземляющих провода, I на каждом конце шины, соединенных через испытательные соединения с заземляющим электродом в 2 отдельных заземляющих колодцах.
  3. Проводник должен быть рассчитан таким образом, чтобы выдерживать максимальный ток замыкания на землю системы в точке применения с конечной температурой проводника, не превышающей 160 град. С (320 град. F) не менее 5 секунд.
  4. Длина главных заземляющих проводников должна быть не менее 120 мм2, или как того требует конкретный раздел Спецификации. Главная заземляющая шина должна быть расположена в доступном месте в электрическом помещении и иметь четкую маркировку.
  5. Основная заземляющая шина должна быть в форме кольца или колец из оголенных проводников, окружающих или находящихся внутри области, в которой находятся предметы, подлежащие заземлению. Если установлено 2 или более колец, они должны быть соединены как минимум двумя проводниками, которые должны быть широко разнесены.
  6. Испытательные соединения (испытательные соединения) должны быть расположены в доступном месте на каждом главном заземляющем проводнике, между клеммой заземления или шиной и заземляющим электродом.

Проводники

  1. Защитные проводники должны быть отдельными для каждой цепи. Выбор размеров должен соответствовать таблице стандартов.
  2. Защитные проводники не должны быть образованы трубопроводом, магистралью, воздуховодом или тому подобным.
  3. Непрерывность защитных проводников : последовательное подключение защитного проводника от одного элемента оборудования к другому не допускается. Посторонние и открытые проводящие части оборудования не должны использоваться в качестве защитных проводников, а должны соединяться с помощью болтовых зажимных соединителей и / или пайки с непрерывными защитными проводниками, которые должны быть изолированы с помощью формованных материалов. Оболочки проводников должны быть из ПВХ желто-зеленого цвета, чтобы соответствовать требованиям с минимальной толщиной 1,5 мм.
  4. Только неизолированные ленточные проводники должны использоваться для заземляющих электродов или ячеек контроля напряжения.
  5. Заземленные в земле проводники, как правило, должны прокладываться на глубине 1000 мм ниже подземных силовых кабелей в вырытой траншеи. Засыпка вблизи проводника не должна содержать камней, а вся засыпка должна быть хорошо уплотнена. Все проводники, не заглубленные в землю, должны быть выпрямлены непосредственно перед установкой и поддерживаться на расстоянии от смежной поверхности.
  6. Импеданс контура замыкания на землю: Для конечных цепей, питающих розетки, импеданс замыкания на землю на каждой розетке должен быть таким, чтобы отключение защитного устройства при превышении тока происходило в течение 0,4 секунды. Для конечных цепей, питающих только стационарное оборудование, полное сопротивление контура замыкания на землю в каждой точке использования должно быть таким, чтобы отключение происходило в течение 5 секунд. Используйте соответствующие таблицы и представьте их для утверждения инженером.

Эквипотенциальное соединение

  1. Дополнительное эквипотенциальное соединение : Соедините все посторонние проводящие части здания, такие как металлические водопроводные трубы, дренажные трубы, другие сервисные трубы и дуэли, металлические кабелепроводы и дорожки качения, кабельные лотки и броню кабеля с ближайшими клеммами заземления с помощью проводников эквипотенциального соединения. Сечение проводника защитного соединения должно составлять не менее 1/2 защитного провода, соединенного с соответствующей клеммой заземления, с минимальным 4 мм2.
    • Отдельные компоненты металлических конструкций установки должны быть связаны со смежными компонентами, образуя электрически непрерывный металлический путь к соединительному проводнику.
    • Небольшие электрически изолированные металлические компоненты, установленные на непроводящей строительной ткани, не должны быть прикреплены к основной шине заземления.
    • Болтовые соединения в металлических конструкциях, включая трубопроводы, которые не обеспечивают прямого металлического контакта, должны быть соединены проводником, или обе стороны соединения должны быть отдельно соединены с землей, если соединение не предназначено для того, чтобы быть изолированным соединением для катодной защиты или других целей.
  2. Основное эквипотенциальное соединение: Основные входящие и исходящие водопроводные трубы и любые другие металлические сервисные трубы должны быть соединены основными проводниками эквипотенциального соединения с главной клеммой заземления или шиной. Соединительные соединения должны быть как можно короче между точкой входа / выхода служб и главной заземляющей шиной. Там, где установлены счетчики, склеивание должно производиться со стороны помещения счетчика. Сечение проводников должно быть не менее 1/2 сечения заземляющего провода, подключенного к нему, и не менее 6 мм2.

Защита заземления

  • Соединение каждого заземляющего проводника с заземляющим электродом и каждого соединительного проводника с посторонними проводящими частями должно маркироваться в соответствии с правилами.
  • Защитные и заземляющие проводники должны быть идентифицированы по сочетанию зелено-желтого цвета изоляции или покраске шинных проводников этими цветами в соответствии с утверждением.
  • Проводник заземления источника (или провод заземления нейтрали) должен быть идентифицирован по всей его длине с помощью непрерывной черной изоляции, обозначенной как «заземление нейтрали». Яма заземляющего стержня заземления должна быть также четко обозначена.
  • Открытые соединительные швы внешнего заземления или заземляющего проводника должны быть защищены от коррозии с помощью масленок или ленты Denso (битумная лента) или одобрены аналогично.
  • Система заземления и молниезащиты для любого нового расширения должна быть соответствующим образом подключена к существующей системе.
  • В общем случае соединения заземляющего проводника со структурами, соединения внутри проводников системы молниезащиты должны быть экзотермического типа с медной сваркой, если не указано иное.


Adblock detector