04.01.2020      29      0
 

Устройство заземления своими руками


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).

Трёхпроводной кабель

Для сети 220 В

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

В сети 380 В — напряжение трехфазное. В этом случае используют пятипроводной проводник и розетки с пятью контактами (фаза — 3 шт, ноль, заземлитель).

Пятипроводной кабель

Для сети 380 В

Устройство заземления своими руками: поэтапная инструкция

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.

Проект устройства контура заземления

Схема «треугольник»

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;

При работе по заготовке уголка, один торец лучше срезать под острым углом. Такой уголок будет проще забивать в грунт.

Заготовки из уголка

Штыри для заземляющего контура

Рассмотрим процесс монтажа контура заземления поэтапно.

  1. Заготвка металлических штырей и полосы, согласно необходимых размеров.
    Заготовки из уголка

    Подготовленные торцы для забивания в грунт

  2. Подготовка ямы для металлоконструкции контура заземления. Глубина не менее 0.5 метра.
    Ямка в форме треугольника

    Подготовленная ямка

  3. Забивание штырей в грунт. Забивать штыри следует на глубину не менее 3 метров. Для их соединения полосой достаточно оставить 200 — 250 мм.
    Забивание штыря

    Монтаж заземляющего контура

  4. Соединение штырей заземлителя стальной полосой методом сварки.
    Соединение штырей

    Метод сварки

  5. Завершающий этап. Вывод металлической полосы к зданию. Обустройство места электрического соединения с электрической сетью постройки.
    Завершённый заземляющий контур

    Полоса из стали, выведенная к зданию

На этом работа по монтажу контура заземления завершена. Далее следует процесс его подключения к питающей сети частного дома.

Устройство заземления своими руками

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.

Метод проверки работоспособности контура заземления

Использование лампы накаливания

Всего систем шесть, но в индивидуальной застройке применяется, в основном, только две: TN-S-C и TT. В последние годы рекомендована система TN-S-C. В этой схеме нейтраль на подстанции глухозаземлена, а оборудование имеет непосредственный контакт с землей. К потребителю земля (PE) и нейтраль/ноль (N) ведется одним проводником (PEN), а на входе в дом снова разделяется на два отдельных.

Система заземления TN-S-C

Система заземления TN-S-C

При такой системе достаточная степень защиты обеспечивается автоматами (УЗО не обязательны). Недостаток — при отгорании или повреждении провода PEN на участке между домом и подстанцией на земляной шине в доме появляется фазное напряжение, которое ничем не отключается. Потому ПУЭ предъявляет жесткие требования к такой линии: должна быть обязательная механическая защита провода PEN, а также периодическое резервное заземление на столбах через 200 м или 100 м.

Тем не менее, многие линии электропередачи в сельской местности этим условиям не удовлетворяют. В этом случае рекомендована к использованию система TT. Также эта схема должна использоваться в отдельно стоящих открытых хозяйственных пристройках с земляным полом. В них есть риск прикоснуться одновременно к заземлению и грунту, что может быть опасным при системе TN-S-C.

Система заземления частного дома TT

Система заземления частного дома TT

Разница в том, что «земляной» провод на щиток идет от индивидуального контура заземления, а не от трансформаторной подстанции, как в предыдущей схеме. Такая система устойчива к повреждениям защитного провода, но требует обязательной установки УЗО. Без них защиты от поражения электрическим током нет.

Система заземления ТТ в более понятном изображении

Система заземления ТТ в более понятном изображении

Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании.

Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.

Устройство заземления в частном доме

Устройство заземления в частном доме

Устройство заземления своими руками

Состоит система заземления частного дома из:

  • заземлителей-штырей,
  • металлических полос, их объединяющих в одну систему;
  • линии от контура заземления до электрощитка.

В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.

В качестве стержней можно использовать трубы, уголок, металлический стержень

В качестве стержней можно использовать трубы, уголок, металлический стержень

Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.

Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.

Чего делать нельзя

Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.

Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.

Использовать только сварные соединения

Использовать только сварные соединения

Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.

Сначала разберемся с формой заземлителя. Наиболее популярный — в виде равностороннего треугольника, в вершинах которого забиты штыри. Есть еще линейное расположение (те же три штуки, только в линию) и в виде контура — штыри забиваются вокруг дома с шагом около 1 метр (для домов площадью более 100 кв. м).  Штыри между собой соединены металлическими полосами — металлосвязью.

Самая популярная модель заземлителя

Самая популярная модель заземлителя

Порядок действий

От края отмостки дома до места установки штыре должно быть не менее 1,5 метров. На выбранном участке копают траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м. Глубина траншеи 70 см, ширина — 50-60 см — чтобы было удобно варить. Одну из вершин, как правило, расположенную ближе к дому, соединяют с домом траншеей имеющей глубину не менее 50 см.

Копают траншею

Копают траншею

Устройство заземления своими руками

В вершинах треугольника забивают штыри (круглый пруток или уголок длиной по 3 м). Над дном котлована оставляют около 10 см. Обратите внимание, заземлитель на выводят на поверхность земли. Он находится ниже уровня грунта на 50-60 см.

К выступающим частям стержней/уголков приваривают металлосвязь — полосу 40*4 мм. Созданный заземлитель с домом соединяют металлической полосой (40*4 мм) или круглым проводником (сечением 10-16 мм2). Полосу с созданным треугольником из металла тоже сваривают. Когда все готово, места сварки очищают от шлака, покрывают антикоррозионным составом (не краской).

Приваренная полоса

Приваренная полоса

Устройство заземления своими руками

Подготовка к заземлению в частном доме

Монтаж устройства заземления

Проект устройства контура заземления

Схема «треугольник»

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.

Лучше, чтобы этим занимались специализированные организации, выдающие протокол о пригодности заземляющего контура и о соответствии его характеристик нормативным документам.

Существует упрощённый метод.

R1 — сопротивление заземления, Ом;

р — удельное сопротивление грунта, Ом*м;

L — длина (глубина) заземлителя;

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).

Удельное сопротивление грунта

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.

Устройство заземления своими руками

Схемы контура заземления

Домашний контур заземления является устройством с внутренней и наружной подсистемами. Две из его трасс соединяются в распредщитке, остальная часть находится на улице. Она представляет собой электроды, скрепленные пластинами из металла и вкопанные в грунт. На главный щиток от конструкции протягивается металлическая шина. Устройство работает по принципу отвода электротока в локальный грунт при касании человека к технике.

Устройство заземления своими руками

Металлический уголок для заземления

Своими руками можно выполнить заземление из металлических прутов 16 мм в диаметре. Один конец элемента затачивают до острого состояния, а на второй прикрепляют сваркой плоскую площадку.

Также используют металлический уголок с выступами в виде полочек длиной 50 мм, которые быстро забиваются кувалдой в мягкую почву.

Трубы со сплющенным или заваренным в конус краем также подойдут для обустройства защиты. Понадобится проделать отверстия с отступом 50 см от края, чтобы система функционировала в условиях пересохшего грунта. Для восстановления работы в элементы заливают раствор соли с водой. Недостаток технологии – необходимость выкапывания или бурения скважины.

Конструкция представляет собой стальные штыри длиной 1,5 м с медным покрытием. Готовый комплект модульно-штыревого заземления для дома и дачи соединяется муфтами. Вертикальные и горизонтальные элементы скрепляются латунным зажимом.

Устройство заземления своими руками

Сборка и монтаж осуществляются последовательно:

  1. Штырь обрабатывается антикоррозийным средством.
  2. На верхнюю часть устанавливается насадка-наконечник для удобства работы с вибромолотком.
  3. На второй конец прута надевается заостренный наконечник и покрывается антикоррозийным средством.
  4. Наверх штыря надевается плоская площадка.
  5. Выкапывается углубление в грунте.
  6. Набор для заземления в сборке помещается в яму и ввинчивается на максимальную глубину.
  7. Вибромолотом конструкцию погружают в почву, оставляя 20 см для присоединения другого стержня.

Готовый модульный прибор занимает небольшую территорию, не требует проведения сварочных работ. Все части конструкции изготавливаются заводским способом, поэтому собираются без усилий.

Заземляющим электродом являются любые стержни из черного металлопроката – стальные уголки, трубы, гладкая арматура, двутавры. Оптимальное сечение металла для эксплуатации на протяжении 20-30 лет – не меньше 1,5 см2.

Предлагаем ознакомиться:  Можно ли после пьянки идти в баню

Популярный вариант, по которому может делаться защитный контур – в виде треугольника, где электроды являются вершинами. Штыри соединяются полосами из металла, аналогичный элемент протягивается на распределительный щит. В зависимости от сопротивления почвы стержни устанавливаются на расстоянии 1,2 – 3 м.

  • сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
  • угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
  • гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
  • штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
  • кувалда для вбивания электродов в землю;
  • перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.

Чтоб правильно и согласно нормативным требованиям выполнить контур заземления в частном доме нам потребуются следующие материалы:

  1. Уголок 50х50х5 — 9 м (3 отрезка по 3 метра).Уголок 3 м
  2. Сталь полосовая 40х4 (толщина металла 4 мм и ширина изделия 40 мм) — 12 м в случае вывода одной точки заземлителя на фундамент здания. Если же Вы хотите выполнить контур заземления по всему фундаменту к указанному количеству добавьте общий периметр здания и еще возьмите запас для подрезки.Сталь полосовая
  3. Болт М12 (М14) с 2 шайбами и 2-я гайками.Болт
  4. Медный заземлитель. Может быть использована заземляющая жила 3-х жильного кабеля либо провод ПВ-3 с сечением 6–10 мм².Медный заземлитель

После того как все необходимые материалы и инструменты есть в наличии можно переходить непосредственно к монтажным работам, которые детально расписаны в следующих главах.

В большинстве случаев рекомендуется монтировать контур заземления на расстоянии в 1 м от фундамента здания в месте где оно будет скрыто от человеческого глаза и к которому будет сложно добраться как людям, так и животным.

Устройство заземления своими руками

Такие меры необходимы для того, что при повреждении изоляции в электропроводке потенциал будет идти на контур заземления и может возникнуть шаговое напряжение, которое может привести к электротравме.

После того как было выбрано место, выполнена разметка (под треугольник со сторонами 3 м), определено место вывода полосы с болтами на фундамент здания можно приступать к земляным работам.

Для этого необходимо с помощью штыковой лопаты по периметру размеченного треугольника со сторонами по 3 м снять слой земли в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем без особых трудностей к заземлителям приварить полосовой металл.

Также стоит дополнительно прокопать траншею такой же глубины для подвода полосы к зданию и выводу ее на фасад.

После подготовки траншеи можно приступать к монтажу электродов контура заземления. Для этого предварительно с помощью болгарки необходимо заточить края уголка 50х50х5 или круглой стали диаметром 16 (18) мм².

Далее выставить их в вершины полученного треугольника и с помощью кувалды забить в землю на глубину 3 м. Также важно чтоб верхние части заземлителей (электродов) находились на уровне выкопанной траншеи чтоб к ним можно было приварить полосу.

Сварные работы

После того как электроды будут забиты на необходимую глубину с помощью стальной полосы 40х4 мм необходимо сварить между собой заземлители и вывести данную полосу на фундамент здания где будет подключен заземляющий проводник дома, дачи или коттеджа.

Там, где полоса будет выходить на фундамент на высоте 0.3–1 мот земли, необходимо приварить болт М12 (М14) к которому в дальнейшем будет подключено заземления дома.

Обратная засыпка

После выполнения всех сварных работ полученную траншею можно засыпать. Однако перед этим рекомендуется залить траншею соляным раствором в пропорции 2–3 пачки соли на ведро воды.

После полученную почву необходимо хорошо утрамбовать.

После выполнения всех монтажных работ возникает вопрос «как проверить заземление в частном доме?». Для этих целей конечно обычный мультиметр не подойдет, поскольку у него очень большая погрешность.

Для выполнения данного мероприятия подойдут приборы Ф4103-М1, Клещи Fluke 1630, 1620 ER и так далее.

Однако эти приборы очень дорогие, и если Вы выполняете заземление на даче своими руками, то для проверки контура Вам будет достаточно обычной лампочки на 150–200 Вт. Для данной проверки Вам необходимо один вывод патрона с лампочкой подключить к фазному проводу (обычно коричневого цвета) а второй — к контуру заземления.

Если лампочка будет ярко светить — все отлично и контур заземления полноценно функционирует, если же лампочка будет тускло светить или вообще не испускать световой поток — значит контур смонтирован неверно и нужно либо проверять сварные стыки или монтировать дополнительные электроды (что бывает при низкой электропроводимости почвы).

За исключением специально созданных под спец-условия заземляющих устройств, в состав каждого контура заземления входят:

  • Группа вертикальных заземлителей, глубиной заложения 0.7 м от поверхности почвы.
  • Горизонтальный заземлитель, объединяющий вертикальные в одно заземляющее устройство, и подключающий их непосредственно к шине заземления, либо к ведущему на неё заземляющему проводнику.

На первый взгляд всё элементарно, однако возникает вопрос – зачем для контакта с землёй нужно несколько вертикальных заземлителей и почему недостаточно одного?

Как рассчитать контур заземления: пошаговая инструкция

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.

Устройство заземления своими руками

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.

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.

Основная задача заземления - обеспечить электробезопасность частого дома

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.

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).
Предлагаем ознакомиться:  Устройство полога в парилке схема

Кроме того, для расчёта сопротивления одиночного вертикального заземлителя существует и универсальная формула, где:

  • Рэкв – эквивалентное сопротивление грунта в Ом*м;
  • L– длина заземлителя в метрах;
  • d – диаметр заземлителя в миллиметрах;
  • Т – расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя, в метрах.

Как уже говорилось, Рэкв – эквивалентное сопротивление грунта берём из таблицы, но при неоднородном грунте принимаем значение его составляющей, наименее проводящей ток.

Однако, для двуслойных грунтов можно повысить точность расчётов используя формулу для получения Рэкв,где:

  • Ж – сезонный климатический коэффициент;
  • Р1, Р2 – удельное сопротивление верхнего и нижнего грунта, в Ом*м;
  • Н – толщина верхнего слоя грунта, в М;
  • t – заглубление вертикального заземлителя (глубина траншеи), стандарт t=0.7 м.

При этом, самый верхний плодородный слой в расчёт не берётся – он уберётся при копке траншеи. Первый слой вертикальные заземлители должны пройти полностью и заглубиться во второй – нижний слой как минимум на 0.5-0.8 метра.

Для вычислений необходимо взять параметры для грунтов из таблицы. Мы уже говорили, что они зависят от состава, средней плотности, влажности грунта и климатическими условиями региона, где монтируется заземляющее устройство.

Проект устройства контура заземления

Схема «треугольник»

Применение TN-C-S

Монтаж устройства заземления

заземление

Таким образом, уже отлично понимая теорию, разберём практическую часть – как сделать контур заземления своими руками – кратко, пошагово:

  • Выбираем наиболее подходящее место на участке и размечаем контур заземления, запланировав максимально удобный способ монтажа: в линию, либо «кустом» – по числу электродов. Критерии: минимальное удаление от ввода в дом, отсутствие помех для любых земляных работ – строительных, земледельческих.
  • Забиваем вертикальные электроды. Процесс облегчит предварительная подготовка – устройство поверхности под удар. К примеру, к заземлителю из уголка можно подварить такой же обрезок – сделать квадратное сечение, по которому значительно удобней бить кувалдой. Либо сделать упор под электрический отбойник (если есть возможность взять его на время) – с ним забивание электродов упростится в разы.
  • выборка грунта
    По разметке – для ввода в дом и от электрода к электроду копаем максимально узкую траншею глубиной 0.7 м – под горизонтальную связь. Для удобства монтажа и сварочных работ – расширяем ямы вокруг вертикальных электродов и добиваем их до нужной глубины. Почему бы не выкопать сразу? Можно, даже нужно в пределах уже разработанной строительной площадки. Однако, если дёрн ещё не снят – забивание вертикальных электродов без грунта под ногами пройдёт проще и приятней.
  • стыки металлической полосы
    От электрода к электроду прокладываем горизонтальную связь, далее полосу подводим к дому, либо – заводим прямо во внутрь. Лучше использовать сплошную полосу, если таковой нет – стыкуем не торец в торец, а внахлёст. Все соединения (и с вертикальными заземлителями тоже) не просто прихватываем, а сплошь, то есть полностью обвариваем со всех сторон, стараясь сделать это максимально качественно.
  • Устройство заземления своими руками
    Сварочные швы и места в непосредственной близости, а также наружная часть горизонтального заземлителя – металлическая полоса при вводе в дом полежат защитному окрашиванию. Составные части заземляющего устройства окрашивать нельзя – они окажутся изолированными от грунта, заземления попросту не будет, устройство станет вообще бесполезным.

Как сделать подключение заземления в частном доме своими руками? Для этого горизонтальный заземлитель – полосу, либо прут (в зависимости, что использовалось) необходимо подсоединить к PE или к PEN-шине в распределительном щитке на вводе в дом.

Это можно выполнить этой же стальной полосой, либо иным проводником. Какой провод подойдёт? Любой, важно чтоб он тоже соответствовал требованиям ПУЭ – указанным минимально допустимым сечениям:

  • Стальная полоса – 75 мм², однако прокладывать её хоть и менее затратно, но не очень удобно и эстетично. Максимально безболезненно это возможно лишь на стадии строительства, либо в условиях ремонта. Однако, есть и преимущество – отсутствие лишнего соединения.
  • распредкоробка
    Алюминий – 16 мм², медь – 10 мм². Понятно, что это более гибкие, и удобные в монтаже проводники. Если их соединение с горизонтальной связью выполняется вне дома, то обязательно в герметичной монтажной коробке, либо защищающем от осадков корпусе. Для надёжности используется обжимная клемма.

Ещё до ввода в эксплуатацию нового дома проводятся замеры параметров его электротехнических сетей, в том числе и заземляющего устройства – этого не избежать. И хотя процедура из категории «обязательных», не стоит относиться к ней как к «повинности», ведь заземление и затевалось ради безопасного пользования электричеством, почему же не проверить его качество?

По той же причине и для обычных домов (независимо от возраста и срока эксплуатации), сразу после монтажа заземляющего устройства рекомендуется вызвать специалистов для замеров его параметров и проверки работоспособности. А чтобы замеры сопротивления растеканию тока «именно Вашего» контура заземления были корректными и наиболее полными:

  • Нужно полностью подготовиться к подключению в распределительный щит (чтоб сделать его максимально быстро).
  • Далее, с приходом специалистов, замерять сопротивление неподключенного контура – оно должно быть не более 30 Ом.
  • После подключения, вновь замерить сопротивление своего, теперь уже повторного заземляющего устройства. Норма – не более 10 Ом.

Что делать, когда Вы в полной уверенности, что рассчитали, проверили – получили правильные параметры и смонтировали по ним устройство заземления, но по какой-то форсмажорной причине проверка не показала удовлетворительных результатов, а наоборот – выявила значения сопротивления, превышающие норму?

Такое может случиться не только из-за непонимания процессов и ошибочных расчётов. Причины могут быть разные: начиная от неоднородности грунтов (хотя и рекомендовано брать в расчёт наихудший проводник), заканчивая излишней точностью расчётов, поэтому все значения и округляются в большую сторону, так сказать «с запасом».

Понятно, что демонтировать готовый контур смысла уже нет, тем более, когда и погрешность невелика. Устранить недостаток – повысить эффективность контура заземления можно сравнительно «малой кровью» – потребуется добить добавочный электрод, присоединить его горизонтальной связью. Именно по этой причине до проверки заземляющего устройства, даже опытные монтажники обычно не закапывают одну из ям с вертикальным электродом – чтоб иметь возможность быстро наставить горизонтальную связь.

Примечательно, что проверить работоспособность контура заземления можно самостоятельно, ещё до приезда органов контроля. Нам потребуется фаза:

  • Тянем удлинитель или временный провод из дома либо со столба. Важно, что напряжение с подстанции – от автономного источника просто не получится замкнутой цепи.
  • Подключаем фазу к лампочке накаливания, её желательно взять на 100 Вт. Вторым проводом от лампы касаемся заземляющих электродов – лампочка должна достаточно ярко светиться. Это уже в какой-то мере показатель работоспособности контура.

Но для более-менее вменяемых результатов потребуется мультиметр: напряжение между фазой и заземлителями должно быть около 220 В, а сила тока для стоваттной лампочки – примерно 0.45 А. Значения в этих пределах вселяют уверенность, что и сопротивление растеканию окажется в норме. Однако, если лампочка светится тускло или ток значительно меньше, это сигнал к добавлению как минимум ещё одного заземлителя, не дожидаясь официальных замеров. Нужно добиться нормального свечения лампочки, и тока в указанных пределах.

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

короткое замыкание

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!

Сначала рассмотрим, как самостоятельно сделать заземление в частном доме, не прибегая к платным услугам. Система состоит из двух основных элементов, каждый из которых подбирается в зависимости от условий монтажа.

Заземляющий провод – медный проводник с сечением, равным сечению фазной жилы. Он одним концом подключен к шине, расположенной в электрощите, вторым – к заземлителю, зарытому в грунт. К шине также ведут заземляющие проводники от всех электроустановок в доме.

Проводники заземления на шине

Провода «земли» легко распознать по цветовой маркировке – желто-зеленой полимерной изоляции. Способ крепления к шине – винтовой, посредством установки наконечников

Заземлитель – это конструкция из стальных элементов, тесно контактирующая с грунтом и служащая для выравнивания потенциалов при появлении напряжения.

При проектировании учитывают параметры сопротивления грунта, вычисляют размеры стержней и рамы, а также глубину залегания.

Удельное сопротивление грунта

Удельное сопротивление грунта. Очевидно, что значение УСГ песка, глины или торфа различается. Чем влажнее и плотнее грунт, тем менее объемной будет конструкция заземлителя

Существует универсальная конструкция, для создания которой не нужно производить сложные расчеты.

иллюстрация ПУЭ

Для ее изготовления потребуются:

  • три 3-метровых уголка 50*50 мм или стальная труба со стенкой 3 мм и диаметром 16 мм;
  • три 3-метровых уголка 40*40 мм.

Также понадобится сварочный аппарат, режущий инструмент, кувалда, крепежные материалы, а для земляных работ – лопата и ведро.

Пошаговая инструкция:

  1. Выкапываем траншею от дома до места установки заземлителя. Ее глубина и ширина – около полуметра.
  2. Делаем разметку для вбивания штырей (уголков) в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м.
  3. В местах вершин треугольника выкапываем ямки глубиной 50 см.
  4. Соединяем ямки узкими канавками по периметру, чтобы получился треугольник.
  5. Забиваем уголки 50*50 в землю так, чтобы над ее поверхностью остались части длиной около 0,2 м.
  6. Свариваем три уголка 40*40 в форме треугольника.
  7. Привариваем треугольник к уголкам, забитым в землю.

Затем подключаем к конструкции заземляющий проводник: запрессовываем его конец круглым наконечником и с помощью болта подходящего размера прикручиваем к отверстию, высверленному в одном из уголков.

Схема установки заземлителя

Схема установки заземлителя. Проводник ведет от зарытой треугольной конструкции к дому и заканчивается в электрощите на заземляющей шине

Металлические детали необходимо засыпать грунтом, лучше песком, а место монтажа заземлителя и проводника пометить табличкой, чтобы при строительных или хозяйственных работах не повредить.

Земляные работы и сборка конструкции

Тяжесть электротравмы зависит от многих факторов, но может привести и к фатальным последствиям.

В схеме электропитания TN-S искусственно созданный РЕ проводник через контур заземления отводит опасный потенциал, защищает человека от поражения током.

Для оптимальной работы схемы необходимо учесть:

  • сопротивление растеканию;
  • напряжения прикосновения и шага;
  • состояние грунта по его удельному сопротивлению;
  • электрические характеристики выбранных материалов и их стойкость к воздействию агрессивной среды почвы;
  • конструкцию контура, которая должна быть просчитана по нормативам и проверена электрическими замерами высокоточными приборами.

Любой контур заземления состоит из вертикальных или горизонтальных заземлителей (электродов), расположенных в земле. Через создаваемый ими контакт протекает аварийный ток.

Вертикальные электроды заглублены в почву, разнесены на определенное расстояние, объединены горизонтальным заземлителем, подключенным к главной шине здания.

Для частного дома редко используется один вертикальный заземлитель по причине противодействия сопротивления растеканию тока.

Допустим, что имеется сооружение с подключенным к нему одним вертикальным электродом, расположенным в почве. На главную шину организовано металлическое короткое замыкание. Сопротивлением заземляющего проводника пренебрегаем для упрощения.

Ток короткого замыкания начинает стекать на потенциал земли по электроду и распределяется с него равномерно по всем направлениям. При этом максимальная плотность тока будет создана у самого заземлителя, а с удалением от него она станет уменьшаться.

Прохождение тока через постоянно увеличивающуюся поверхность земли ослабляет его величину. Напряжение тоже имеет самую большое значение у электрода, а с постоянным снижением величины тока оно падает. Здесь проявляет свое действие простой закон Ома.

Предлагаем ознакомиться:  Заливка отмостки вокруг дома своими руками

На границе определенной площади, называемой зоной растекания, напряжение уменьшается практически до нуля от своего максимального значения. Таким способом мы получили точки нулевого потенциала, находящиеся с противоположных сторон электрода, на которых U=0.

Сопротивление заземляющего устройства Rз — это сопротивление участка земли между точками нулевого потенциала. Оно вычисляется по формуле Rз=Uф/Iкз.

Устройство заземления своими руками

На его величину очень слабо влияет сопротивление металлических частей заземлителей с шиной и контакты электродов с землей — они очень маленькие. Вопрос его снижения решается за счет изменения конструкции контура и характеристик грунта.

Улучшить этот показатель можно установкой дополнительного электрода. Однако монтировать его следует определенным образом.

Если два электрода разместить рядом, то площадь зоны растекания практически не меняется. Ток короткого замыкания стекает на том же участке грунта. Поэтому заземлители необходимо разнести на большее расстояние.

При этом ток КЗ станет стекать с каждого электрода, разделяясь на два потока, а между ними образуется пространство, где они оказывают влияние друг на друга. Оно называется зоной экранирования. Для оценки его характеристик введены поправочные коэффициенты.

Второй способ улучшения сопротивления заземляющего устройства основан на увеличении длины вертикального электрода и его заглублении в грунт до 30 метров. Технология этого метода приведена в конце статьи.

Несколько вертикальных электродов привариваются в почве к металлической полосе (горизонтальному заземлителю). Он тоже оказывает влияние на стекание аварийного тока, оценивается по индивидуальному коэффициенту.

Его величина зависит от количества электродов в контуре и отношения расстояния между ними к их длине. Данные сведены в таблицу.

человек коснулся корпуса электроприбора

Таким образом, электрические характеристики создаваемого контура сильно зависят от конфигурации и расположения вертикальных и горизонтальных заземлителей, их заглубления в грунт.

Владельцу частного дома необходимо оценивать сопротивление заземляющего устройства в электроустановках до 1000 В и делать предварительный расчет на бумаге до начала сборки конструкции. Для этого требуется представлять, из каких процессов берутся параметры, задаваемые в проекте.

Напряжение прикосновения описывает пункт ПУЭ 1.7.24. Его величина заложена в формулы для расчета сопротивления контура заземления.

Представим, что на корпусе какого-то оборудования появился фазный потенциал U и к нему прикоснулся человек с сопротивлением тела R.

Через него начнет стекать ток Iт, который определяется по закону Ома. Величина приложенного напряжения зависит от места создания контакта, удаления от максимальной величины U, обозначается термином прикосновения (Uпр).

Поскольку от Uпр зависит безопасность человека, то на него введены строгие нормативы. При создании электрического проекта на объект в него закладывают жесткие ограничения, влияющие на безопасность. Они учтены в допустимых параметрах сопротивления заземляющего устройства.

Напряжение шага

Еще один ряд факторов, влияющий на расчет контура — учет тех процессов, которые протекают непосредственно на грунте при стекании аварийного тока, распределяющегося внутри той зоны, где может случайно оказаться человек. Их учитывает напряжение шага.

шаговое напряжение

В эпицентре разряда приложено максимальное напряжение, а его величина постепенно снижается с увеличением расстояния до нуля. Когда в этой зоне будет двигаться человек, то между его ногами возникнет разность потенциалов.

Она возрастает при приближении к месту разряда, а при определенных условиях может привести к электротравме: чем ближе к центру, тем опаснее.

Термин напряжения шага Uш заложен в пункт ПУЭ 1.7.25. Он строго нормируется формулами расчета проекта заземляющих устройств.

На промышленных объектах обычно применяются дорогие специальные защиты, быстро отключающие аварийные режимы, когда напряжению шага остается возможность проявить себя очень короткое время.

В частном доме таких устройств нет. Поэтому к качеству контура предъявляются повышенные требования. Владельцу необходимо продумать место его расположения и трассу прохождения горизонтального заземлителя.

Напряжение прикосновения и шага стремятся сделать настолько минимальными, насколько они могут обеспечить повышенную безопасность человека. Они учитываются нормативами ПУЭ.

Для создания надежного контура частного дома следует понимать, что он работает не сам по себе, а в составе всей системы заземления электроустановки, начиная от промышленной трансформаторной подстанции.

Безопасность зависит от типа нейтрали ТП и быстроты ликвидации аварийных ситуаций.

На промышленных объектах, требующих оперативного отключения аварий, создается эффективно заземленная нейтраль, позволяющая при однофазных замыканиях на землю быстро отключать токи КЗ. Для этого ее сопротивление, с учетом влияния всех естественных и искусственных заземлителей, не должно превышать 0,5 Ома. (Пункт 1.7.90.)

скважина

Бытовая электрическая сеть 380/220 вольт обычно создается с глухозаземленной нейтралью. Ее безопасность в какой-то части может улучшить разделительный трансформатор.

За ним создается сеть с изолированной нейтралью. Но мы сейчас рассматриваем другой вопрос.

Трансформаторная подстанция, подключенная по обычной схеме с заземленной нейтралью, должна работать в режиме, предусмотренном пунктом ПУЭ 1.7.101.

Это значит, что при питании частного дома напряжением 380/220 вольт общее сопротивление всей цепочки заземляющих устройств должно укладываться в норматив менее 4 Ома. На эту величину оказывают влияние все повторные заземлители ВЛ и естественные заземления.

К последним относят железобетонные фундаменты зданий и другие, закопанные в грунт металлические конструкции. Их задача — длительно обеспечивать электрический контакт с землей.

Повторные заземлители линии распределяются по опорам ВЛ для обеспечения достаточной величины тока однофазного замыкания, которую должна почувствовать токовая защита. Они же ставятся на вводе в здание.

Все эти заземления должны в комплексе обеспечить величину сопротивления 0,4 Ома на трансформаторной подстанции.

Когда ВЛ и ТП введены в эксплуатацию, то любое смонтированное на них заземление находится в работе. Измерить отдельно его сопротивление невозможно и очень опасно: оно является частью электрической цепи.

Теперь продолжим рассмотрение пункта ПУЭ 1.7.107. для заземляющего устройства частного дома. Здесь уже приводятся другие нормативы.

Для создаваемого нами заземлителя введена величина 30 Ом. Контур заземления можно отключить от ГЗШ и замерить его сопротивление. Понимаем, что в работе оно участвует со всеми повторными и естественными заземлителями схемы и обеспечивает 4 Ома для трансформатора на КТП.

Но не все так просто. Нам потребуется выполнить еще одно условие безопасности: сопротивление ближайшего повторного заземлителя должно составить 10 Ом. Об этом говорит пункт ПУЭ 1.7.103.

Однако обеспечить эти 10 и 30 Ом простыми способами не всегда возможно из-за физического состояния грунта.

Наш контур будет забит в землю, которая служит проводником электрического тока. Ее проводимость зависит от многих факторов и нормируется величиной удельного сопротивления.

Например, скальный грунт имеет очень плохие характеристики. Работать на нем — плохая затея. Нормируемые параметры и возможные пределы их отклонения помещены в таблицу.

Сведения эти представлены как ориентировочные для проведения приблизительного расчета. При создании проекта контура их желательно уточнить на конкретной местности.

Чем влажнее почва и больше в ее состав входит различных солей, тем лучше ее удельное сопротивление. Однако солевые растворы — это агрессивная среда, вызывающая коррозию металлов.

Именно постоянные колебания влаги, зависящие от времени года и погодных условий, вызывают большие отклонения удельного сопротивления от средней величины.

В мороз вода превращается в лед, а он довольно плохо проводит электрический ток. Во время жары почва высыхает. Зима и лето — самые неблагоприятные периоды для работы контура заземления.

земля

Поэтому эти времена года используются для проведения контрольных замеров сопротивлений растекания.

Грунт не обладает однородной структурой. При заглублении в почву могут встретиться всякие сюрпризы. Предвидеть их нереально. Особенно при большой глубине.

Например, сверху почвы может быть слой чернозема, а под ним суглинок или супесок, камни.

Выводы и полезное видео по теме

Заземление в частном доме своими руками 220 В позволит Вам защитить себя и членов своей семьи от поражения электрического тока. Помимо этого, заземление частного дома необходимо для заключения договоров с электроснабжающей организацией или при вводе объекта в эксплуатацию при новом строительстве, реконструкции или капительном ремонте.

Чтоб выполнить заземление своими руками будет достаточно ознакомится с данной информационной статьей и иметь небольшие навыки в электротехнике.

Как видите, смонтировать систему заземления можно как собственноручно, так с помощью бригады приглашенных электромонтажников – первый способ дешевый, но более сложный, второй дорогостоящий, но надежный.

Однако главное в грамотном монтаже – это результат, который должен сделать электросеть дома полностью безопасной для его владельцев.

У вас остались вопросы по собственноручному обустройству контура заземления? Задавайте их ниже под статьей – наши эксперты и компетентные посетители сайта постараются вам помочь.

Если вы заметили неточности или ошибки в приведенном выше материале, или хотите дополнить статью полезными сведениям – пишите нам, пожалуйста, в блоке комментариев.

Системы заземления частного дома

Применение TN-C-S

  • использование PEN-проводника с механической защитой;
  • резервные заземленные столбики через каждые 100-200 м.

Реализовать TN-C-S в сельской местности проблематично.

Провод земли подается на распредщиток от индивидуального заземляющего контура. Система отличается устойчивостью к разрывам кабеля, но не функционирует без УЗО. Последний элемент устраняет риски поражения электротокам.

Устройство заземления своими руками

Схема заземления TT

Устройство заземления своими руками

Схема подключения заземления

Схема заземления TN-C-S  обеспечит качественную защиту только при наличии дифавтомата и УЗО. Подключать все системы на основе проводников тока (водоподачу, армирование фундамента, канализацию, отопление) на земляную шину нужно отдельными проводами:

  1. Выбор шин для разводки PEN-кабеля. Понадобится «земля» (PE) с металлическим основанием, нейтраль (N) с диэлектрическим основанием и расщепитель на 4 точки.
  2. Подключение металлической шины к металлическому корпусу щитка для образования контактов. Краску на точках крепления удаляют полностью.
  3. Монтаж нулевой шины на дин-рейке.
  4. Проверка расположения шин – они не пересекаются.
  5. Заведение PEN-проводника на расцепитель.
  6. Подключение к расцепителю контура заземления.
  7. Установка перемычки на земляную шину от одного гнезда при помощи медного провода с сечением 10 мм2.
  8. Монтаж перемычки со свободного гнезда на шину нуля или нейтрали – применяется аналогичный провод из меди.

Потребители подсоединяются по принципу протягивания фазы от вводного провода, нуля – от шины нейтрали, земли – от шины РЕ.

Систему TN-C в старых домах можно преобразовать в ТТ. Фазный кабель от столба используется в качестве фазы, а защитный – фиксируется на нулевую шину и остается нейтралью. Проводник от готового контура сразу выводится на шину заземления.

Набор модульной системы заземления

Набор модульной системы заземления

металлопрофиль

Несколько лет назад появились модульные штыревые (штырьевые) системы. Это комплект штырей, которые забиваются на глубину до 40 м. То есть получается очень длинный заземлитель, который уходит на глубину. Фрагменты штыря соединяются друг с другом при помощи специальных хомутов, которые не только фиксируют их, но и обеспечивают качественное электрическое соединение.

Плюс модульного заземления — малая площадь и меньший объем работ, которые необходимы. Требуется небольшой приямок со сторонами 60*60 см и глубиной 70 см, траншея, соединяющая заземлитель с домом. Штыри длинные и тонкие, забивать их в подходящий грунт несложно. Вот тут и подошли к основному минусу: глубина большая, и если на пути встретиться, например, камень, придется начинать сначала. А вынуть стержни — это проблема. Они не сварены, а выдержит или нет хомут — вопрос.

Второй минус — высокая цена. Вместе с установкой обойдется вам такое заземление в 300-500$. Самостоятельная установка проблематична, так как забивать эти стержни кувалдой не получится. Нужен специальный пневматический инструмент, который научились заменять перфоратором с ударным режимом. Еще необходима проверка сопротивления после каждого забитого стержня. Но если вы не хотите связываться со сваркой и земельными работами, модульное штыревое заземление — неплохой вариант.

  1. Контура заземления.
  2. Полосового металла.
  3. Медных заземляющих проводников.

Рассмотрим более детально каждый из элементов и его функциональное предназначение.

Контур заземления

Контур заземления — это группа соединенных между собой проводников или электродов (в большинстве случаев нержавеющая или обычная сталь) которые располагаются вертикально в земле и располагаются вблизи защищаемого объекта.

В зависимости от характеристик защищаемого объекта, для устройства контура заземления применяют уголки 50х50х5 мм (заземление для газового котла в частном доме), либо круглую сталь (ᴓ16–18) которые вбивают в землю на глубину 3 м. После чего данные электроды сваривают между собой с помощью полосы (4х40 мм) и выводят вышеуказанную полосу к месту подключения общей системы заземления дома.

На сегодняшний день существует 2 основных типа контура заземления:

  1. Замкнутый в виде равностороннего треугольника.
  2. Линейный.

Поскольку линейный контур заземления имеет существенный недостаток — при сильной коррозии соединителя между электродами часть контура будет попросту не способна отводить потенциал от электрооборудования и тем самым основное функциональное предназначение контура не будет выполнятся. По этой причине монтаж данного контура не будет рассмотрен в данной статье.

Схема

Конструктивно контур заземления своими руками выполняется в виде равностороннего треугольника с длинной стороны 3 м. Оптимальное расстояние от контура заземления до фундамента составляет 1 м.

Как было сказано ранее, вершинами данного треугольника служит либо уголок 50х50х5, либо круглая арматура с сечением 16–18 мм (далее «электроды»). Электроды перед забиванием в землю с помощью кувалды либо какого-либо другого инструмента, предварительно необходимо заострить, поскольку в противном случае Вы не сможете забить его на глубину в 3 м.

После забивания на необходимую глубину электродов, по контуру полученного треугольника необходимо снять слой грунта в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем упростить сваривание электродов между собой. Сваривание заземлителей между собой выполняется с помощью обычной полосы 40х4 мм.

После сваривание электродов, на фундамент здания в одном или нескольких местах выводится полоса 40х4 с приваренным болтом М12 или М14 с гайками и шайбами к которой затем производится подключение заземляющего проводника (в большинстве случаев желто-зеленого цвета) который является одной жилой вводного кабеля ВВГнг (ПВСнг) 3х6, ВВГнг (ПВСнг) 3х10.

Если же в доме предусмотрена 3-х фазная система запитки, то вводной кабель может быть (ПВСнг) 5х6, ВВГнг (ПВСнг) 5х10, в котором 3 жили — это фазы «А», «B», «С», нулевая жила синего цвета «N» и заземляющий проводник «G» желто-зеленого цвета.

При вводе объекта в эксплуатацию, очень часто возникают случаи, когда при проверке полученного контура заземления специализированной электротехнической лабораторией значение сопротивления выше 4 Ом. Это может быть вызвано высоким сопротивлением грунта или несоблюдением требований запроектированного заземления.

В таком случае можно развести в ведре воды 2–3 пачки соли и залить полученный раствор в места залегания электродов. Благодаря такой простой манипуляции можно уменьшить значение сопротивления контура заземления до 1–3 Ом.

После ознакомления с теорией рассмотрим практический ответ на вопрос: «как сделать заземление в частном доме своими руками»?


Adblock detector