Довольно часто владельцы частных домов говорят, что при наличии «хорошего» нуля ни к чему. Но это довольно опасное заблуждение – ведь «земля» дает дополнительную защиту не только для бытовых приборов, но и от поражения человека электрическим током. Сегодня рассмотрим возможность сделать заземление 220 В в частном доме своими руками, попробуем понять, чем оно отличается от 380 В, а также разберемся, насколько сложна эта работа. Но главный вопрос, который предстоит решить – это действительно ли заземление настолько важно и необходимо.
Читайте в статье:
Для чего нужно заземление и насколько необходим его монтаж в частном доме
Начнем с того, с чем часто сталкиваются практически все владельцы бытовых приборов – незначительный, но чувствительный удар током от корпуса какого-нибудь устройства в доме. А происходит это от нарушения изоляции и прикосновения токоведущих частей с корпусом прибора.
Рассмотрим другой вариант. Иногда случается, что, открыв водопроводный кран, человек чувствует пощипывание электрического тока от воды. В этом уже виноваты соседи, которые пытаются воровать электричество. Конечно, с более новыми приборами учета такой номер не пройдет, но со старыми вполне получалось. Происходит так по причине того, что недобросовестный потребитель, взяв фазу для прибора от , ноль подключает к водопроводной трубе. В этом случае расход падает в 2 раза.
Важная информация! Если потребитель будет уличен в подобном воровстве, то его обязательно ждет административное наказание.
Так вот, возвращаясь к нашей теме – зачем нужно заземление. Именно оно спасет от подобных неприятных ощущений, а порой и от более серьезных поражений электрическим током. Не будем рассматривать его устройство в многоквартирных домах – ведь там смонтирован общий контур. Именно к нему и подключены все жилые помещения. Намного интереснее будет разобраться с заземлением для частного дома, которое можно смонтировать своими руками.
Основная задача понять, как выполнить подобную работу. Тем более, что обычно на дачу увозят старые бытовые приборы, которые и требуют к себе особого внимания. Именно вариант монтажа на подобных участках и будет для нас приоритетным. Но для начала разберем общие понятия и нюансы, которые имеет заземление на даче.
Понятия «заземление» и «зануление»: в чем разница между ними
Принципиальное отличие этих понятий таково. Заземление снижает напряжение в поврежденной цепи до минимума, не опасного для человека. Зануление же, при помощи автоматики, отключает питание сети при коротком замыкании. Опасность второго в том, что автоматика может не успеть сработать, и человек получит разряд электрического тока, опасный для здоровья или даже жизни.
В домах, где невозможен монтаж заземляющего контура, иногда используется в этом качестве нулевой провод, но в таком случае необходима установка устройств защитного отключения и автоматов совместно, либо монтаж дифавтоматов. Но чаще всего возможность устройства в частном доме заземления и молниезащиты есть, а значит нужно понять технологию монтажа и функционирования.
Статья по теме:
Чего необходимо избегать при монтаже контура заземления – наиболее частые ошибки
Конечно же при монтаже контура заземления своими руками в первый раз ошибок избежать не удастся. Можно сказать больше – их допускают даже опытные мастера. Но, как говорят, «предупрежден – значит вооружен». Именно поэтому стоит упомянуть о самых распространенных из них.
Мнение эксперта
Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО "АСП Северо-Запад"
Спросить у специалиста“Заземление от контура не может идти непосредственно на прибор. К устройству заземление должно приходить именно с шины, находящейся в силовом щите. Именно поэтому первое и самое распространенное – это конечно же неправильное подключение.”
Следующая ошибка – это использование в качестве контура трубы газоснабжения или канализации. Этого делать ни в коем случае нельзя. Об этом же говорят и правила устройства электроустановок. Так же не может быть использован в качестве контура металлический забор вокруг дома.
Еще одна распространенная ошибка – использование слишком тонких проводников (шин и электродов). Подобное приведет к очень быстрой коррозии и распаду металла, сведя на ноль всю работу. Так же важна и длина сварных швов при монтаже контура заземления. Этот параметр не должен быть менее 10 см (например, соединение двух отрезков шины). Что же касается соединения шины с электродом, то проваривать место соприкосновения нужно по всей длине и с обеих сторон. Сварные швы обрабатывать антикоррозийным составом обрабатывать необходимо. Но это не касается всего заземляющего полотна.
Далее. Полоса заземления, которая находится выше уровня грунта и на которой закреплены контакты для подключения заземляющего провода обязательно нужно покрасить (желательно в черный цвет). При этом состав покрасочного материала значения не имеет. Это может быть, как нитро краска, так и любая битумная мастика. Так же желательно нанесение на стену в этом месте знака «заземление» (см. фото).
Так же не следует делать электроды меньше 1.5 м. Это приведет к потере качества всего заземляющего контура. Так же нельзя оставлять шину на поверхности или с малым заглублением. Глубина пролегания шины заземления должна быть 0.5-0.8 м. Это обязательно!
И еще одно. Многие, проводя заземление от контактов шины к силовому щиту делают провод длинным. После этого им приходится его скручивать в спираль, чтобы добиться необходимого размера. Этого делать нельзя. Наверняка из курса школьной физики кто-то помнит, что любой виток провода – это уже катушка, создающая индуктивные токи. А в системе заземления любая индуктивность недопустима.
Монтаж заземления для громоотвода в частных домах
Довольно много споров в наше время вокруг того, нужна ли для частных домов молниезащита. И все же большинство склоняется к тому, что она необходима. Тем более, что много времени, сил и средств ее устройство не потребует. Разберемся, что для этого нужно. Потребуется следующий материал:
- три железных электрода, длиной в 1.5-2.5 м;
- железная шина для соединения штырей;
- стальная проволока-катанка, диаметром 6-8 мм 2 для подвода заземления к молниеотводу;
- медный одножильный провод, сечением не менее 6 мм 2 и длиной 1-1.5 м в качестве молниеотвода;
- деревянная опора для крепления молниеотвода, длиной 3 м.
Теперь можно приступать к работе.
Важно! Контур заземления для громоотвода должен находиться на расстоянии 5-8 м от входа в частный дом.
На необходимом расстоянии выкапываем траншею 0.5 м глубиной в виде равнобедренного треугольника с гранями в 1 м. По углам забиваем электроды и производим те же действия, как и с домашним заземлением. Отличием является то, что от контура к дому пойдет стальная проволока в качестве токоотвода.
Теперь на крыше крепится деревянная опора, сверху которой фиксируется медный молниеотвод. К нему то и должна прийти катанка. При этом, при монтаже проволоки вдоль стены и по крыше имеет смысл проложить между ней и поверхностью асбестовую ткань в качестве изолятора. Как видите, процесс совершенно не сложен и займет немного времени. При желании можно сделать громоотвод и на вышке, отдельно стоящей от дома. При этом стоит быть готовым к тому, что ее длина должна быть на 3-4 м выше конька крыши.
Ну а теперь, разобравшись с тем, как в частном доме сделать громоотвод, можно перейти к стоимости готовых комплектов для монтажа заземления, а также уточнить расценки на подобные работы при найме профессионалов.
Стоимость комплектов заземления для частных домов
Многие не знают, что комплекты заземления для дачи можно приобрести в готовом виде. Попробуем разобраться, что входит в них, в каком количестве и сколько это может стоить. Помимо основного поставщика на российский рынок – польской компании ZANDZ-GALMAR , имеет смысл обратить внимание и на российского производителя – фирму Элком .
| Фирма производитель | Наименование | Количество, шт. | Стоимость комплекта, руб. |
|---|---|---|---|
 ZANDZ-GALMAR
| Стержень из нерж. стали 16ммХ1.5 м | 4 | 24 000 |
| Муфта для соединения | 4 | ||
| Наконечник | 1 | ||
| Головка ударная | 1 | ||
| Токопроводящая паста 0.15 гр | 1 | ||
| Изолента | 1 | ||
| Зажим для проводника | 1 | ||
Zandz ZZ-000-015, комплект заземления универсальный 15 метров (Galmar) |
|||
 Элком
| Стержень из нерж. стали 14ммХ1.5 м | 4 | 5800 |
| Муфта для соединения | 4 | ||
| Наконечник | 1 | ||
| Головка ударная | 1 | ||
| Токопроводящая паста 0.15 гр | 1 | ||
| Изолента | 1 | ||
| Зажим для проводника | 1 | ||
Комплект заземления "ZN – 6", оцинкованный |
|||
Что же касается стоимости монтажа заземления в частных домах, то она варьируется от 10000 до 15000 руб. Конечно, стоимость комплектов российского производства существенно ниже. Именно по этой причине для некоторых купить заземление для частного дома, цена которого составляет 5-6 тыс. руб. намного проще, чем изготавливать его самостоятельно.
Статья
С целью безопасности владельцы предпочитают делать заземление в частном доме еще на стадии проектирования здания. Такой метод защиты позволит избежать негативных последствий в результате резкого скачка напряжения в электрической сети на 220 вольт. В статье пойдет речь о том, как сделать заземление в частном доме, о его видах, последовательности монтажа и рекомендации к работе.
Для того чтобы сделать заземление в частном доме своими руками, нужно определиться с тем, какой вид защитного контура необходимо установить в конкретном случае. Контур заземления имеет два типа: рабочий и защитный.
Рабочий тип заземления позволяет обеспечить надежную и правильную работу мощного промышленного оборудования. В домашних условиях его применять не целесообразно, так как обычно в жилых помещениях нет такой техники. Чаще заземлители рабочего вида делаются для электрической сети с напряжением в 380 вольт.
При резких всплесках напряжения предотвращается поломка большинства электрических приборов и техники. Обычно такие скачки появляются при значительных повреждениях изоляции в трансформаторной обмотке. Также при ударе в дом молнии, весь заряд, который попадет на молниеприемник уйдет в землю, а вся домашняя электротехника продолжит работать стабильно.
Защитный тип заземления основывается на том, что электрическое оборудование, которые находится под воздействием переменного тока, целенаправленно подключается к «земле». Данный метод признан наиболее эффективным и самым распространенным. Если в доме проложен трехжильный кабель, тогда проблем с монтажом заземления не возникнет.
Схема сооружения заземления
Последний, защитный контур заземления, имеет множество различных схем по установке. Зачастую его применяют к электрической сети с напряжением 220в. Если установку и монтаж сделать правильно, но будет обеспечена эффективная защита дома от избыточного напряжения на длительный срок. Для этого достаточно сделать подключение «земли» в розетке, и надежную конструкцию с низким сопротивлением, которая размещается под землей.
Существует отдельный перечень бытовой техники и приборов, которые настоятельно рекомендуется заземлить любым из этих способов: бойлер, системный блок компьютера, микроволновая печь, стиральную машинку и электрическую духовку.
Контур заземления и молниеотвод
Заземляющий контур – это провод трехжильного кабеля, который соединяет электроприборы с землей. При таком подключении большинство негативных процессов в технике (отрытые фазы или короткие замыкания), которые создают блуждающий ток, будут направлены к заземляющей конструкции, а затем в землю. Схема заземляющего контура достаточно простая, и ее можно сделать своими руками, если придерживаться определенных правил.
Схема защитного контура заземления предусматривает подведение к каждой розетке провода «земли», который будет тянуться до заземляющей конструкции. При подключении бытовых приборов или электротехники к сети они будут также соединятся к заземляющей клеммой. Все провода должны подходить к распределительному щитку, а от него будет отведен отдельный кабель. С одной стороны к нему будут подсоединены заземляющие провода из жилого дома или помещения, а с другой – заземляющая конструкция, которая будет уходить на определенную глубину в землю.
Также к контуру заземления может быть присоединен молниеотвод. Молниеотвод позволит принять мощный заряд молнии и перевести его через токоотвод в землю. Если в доме уже сделаны заземляющие элементы, тогда дополнительная установка защитного устройства от молний будет проще. Эффективное устройства для приема заряда молнии обязательно должно состоять из такого комплекта: молниеприемник, токоотвод и заземляющая конструкция.
Если раньше в доме не было установлено защитного контура, тогда все эти элементы нужно устанавливать. Но когда уже готов токоотвод и элемент, соединяющий с землей всею домашнюю сеть, достаточно установить только молниеотвод. Данное устройство размещается значительно выше самой высокой точки дома, чтобы принять удар. Такую защитную систему можно сделать своими руками. Неважно как внешне будет выглядеть молниеотвод, но обязательно его сердцевина должна быть полой. Это необходимо для того, чтобы в нее был помещен проводник для подключения к заземляющему контуру.
Также молниеотвод может быть сделан на участке в виде отдельной вышки. Ее шпиль будет возвышаться на 2-3 метра над максимальной точкой жилого дома, обеспечивая надежную защиту от удара молнии. При этом заземляющий защитный контур может быть как совместным, так и раздельным (более затратный способ).
Видео “Монтаж заземления”
Этапы монтажа заземления
При желании сделать заземление дома самому, в первую очередь нужно обзавестись некоторыми знаниями из области электротехники. Также специалисты настоятельно рекомендуют использовать готовые схемы по монтажу заземления. Желательно перед началом работы ознакомиться с правилами устройства электроустановок (ПУЭ).
Затем для работы необходимо иметь заземляющую конструкцию, которая будет размещена под землей. Можно приобрести уже готовый надежный и сертифицированный комплект. Например, есть комплект EZ 15, EZ 38 или EZ 48 (маркировка определяет, какой комплект нужен для соответствующего типа грунта). При желании можно сделать похожую конструкцию самому, используя похожую схему.
Затем нужно определить, по какой системе будет устроен контур заземления в жилом доме. Самая распространенная система – ТТ. Маркировка системы ТТ означает, что нейтраль глухозаземлена, а ее открытые проводники заземлены в независимости от отношения к «земле» нейтрали источники питания или других точек питающей сети. Для системы ТТ характерно наличие заземления на сходе в помещение дома.
Сделать заземление по системе ТТ можно своими руками, если правильно следовать ее схеме. Система ТТ распространена в поселках, по ней подключают небольшие дома и строения, бытовки и сараи. Обычно система ТТ используется при питании электроустановки до 1000 вольт, и если нет возможности соблюдать условия системы TN. Для ТТ обязательно нужно подключать устройство защитного отключения. Один из самых главных недостатков системы ТТ является одновременный отказ УЗО и пробой фазы на корпус заземленного электрического прибора.
Далее для работы понадобится подходящий инструмент. Необходим комплект гаечных ключей, портативный сварочный аппарат, шлифовочная машинка, тяжелая кувалда, штыковая лопата, комплект отверток. Используя инструмент нужно сделать заземляющую конструкцию. Можно остановиться на варианте с формой треугольника.
На достаточном расстоянии от дома можно начертить равносторонний треугольник с расстоянием между вершинами 1,5 метра. На этом месте вырыть яму глубиной до 1 метра. В местах вершин забивается стальная арматура с круглым сечением длиною в 2-3 метра и толщиной не менее 35 мм. Затем верхние части арматуры нужно соединить металлической шиной шириной 4 см и толщиной 4 мм.
Для этого нужно нарезать комплект заготовок длиною 1,6-1,7 метра (с запасом). При правильной установке электродов длины шин хватит, чтобы соединить их между собой. При креплении используется сварка. Соединяющий провод, который будет подключен к проводам «земля» возле распределительного щитка, желательно выбрать с медным сечением. Затем траншея зарывается.
Затем можно приступить к подключению всех розеток в доме к «земле», которая находится в трехжильном силовом кабеле. Работать нужно с обесточенной проводкой. Когда вы убедились, что сделали подключение правильно, можно приступить к контрольной проверке.
Что запрещено согласно нормам
Очень важно, чтобы при монтаже заземления соблюдалась технология подключения и правила размещения электроустановок. При необходимости установки заземления своими руками в доме, который имеет электросеть с напряжение в 220 вольт, достаточно просто. Для этого нужно следовать существующим нормативам ПУЭ. Правила устройства электроустановок предусматривают, что при монтаже контура нельзя делать соединение или скручивание зачищенных контактов проводов снаружи. Если есть прямой доступ к таким контактам, то могут возникнуть негативные последствия. При высоких напряжениях в сети эта зона может представлять серьезную угрозу для жизни человека.
Запрещено использовать в заземляющей конструкции основных элементов, которые покрыты краской или другими покрытиями (кроме слоя окисленного металла), в том числе оксидную пленку. Нельзя делать заземление электрических бытовых приборов на газовые и отопительные трубы, а также и на водопровод. Запрещено делать при монтаже последовательное соединение. Нормами ПУЭ также предусмотрено, что в качестве заземляющих контуров не могут быть использованы железобетонные конструкции с металлическими деталями, которые находятся под напряжением. Также запрещено использовать трубы различного назначения с горючими и легко воспламеняющимися веществами.
Контрольная проверка
Чтобы убедиться, что контур заземления сделан правильно, нужно измерить значение сопротивления на расстоянии 12-15 метров. Обязательно нужно правильно распределить полярность между подключенными контактами к заземлителю («-») и комплектом измерительных электродов («+»). Между электродами расстояние 1,5 м. Если значение сопротивления меньше 4 Ом, то все сделано правильно. Если сопротивление выше, то нужно найти и исправить неполадку.
Видео “Делаем заземление в доме сами”
Данный видео-материал содержит наглядное пособие, которое позволит вам самостоятельно совершить такую операцию, как организация заземления. В комплект также входит руководство по сооружению контура.
5274 Views
Если вы читаете эту статью, то наверняка уже знаете для чего делается заземление в частном доме.
Важное напоминание
А для тех, кто еще сомневается в целесообразности выполнения таких работ мы напомним.
Заземление предназначено для отвода опасного напряжения с корпусов электроприборов и других устройств, запитанных от электросети, а также оно защищает последние от выходи из строя.
Опасное напряжение (потенциал) может появиться на корпусе электроприбора в результате повреждения одного из проводов (фазы) и отводится оно с корпуса через специальные провода в землю.
Речь идет только про защитное заземление. Существует еще и рабочее заземление, но оно применяется в промышленном оборудовании.
Если проигнорировать установку заземления, то появиться большая вероятность поражения человека электрическим током.
К примеру, большую опасность в этом плане несет стиральная машинка, были случаи, когда в результате отсутствия заземления людей била током сливающаяся после стирки вода.
Не трудно догадаться, что опасный потенциал вода получала от не заземленного корпуса, опасному напряжению просто не было куда деваться.
Почему заземление - это важно?
Во-первых, это безопасность жильцов дома, про это мы уже упоминали выше.
Во-вторых, если вы строите новый дом, не важно самостоятельно ли вы это делаете или все работы делает подрядчик, все должны придерживаться специальных норм: СНиП (строительные нормы и правила, ГОСТ и ПУЭ (правила устройства электроустановок).
Согласно этим нормам и правилам еще при строительстве частных домов организовывается так называемая система TN-S (электросистема дома с заземлением).
Если же эту систему организовывать уже после строительства дома, то придется делать демонтаж, к примеру, всей двухжильной проводки, и менять ее на трехжильную, а это очень дорого.
Конечно, можно потом сделать заземление только на одну розетку, к примеру, для подключения стиральной машинки.
Но лучше сделать это сразу еще в ходе строительства и на все розетки. Так рекомендуют специалисты.
Если же был приобретен старый частный дом, то с учетом особенностей эксплуатации современных электроприборов вам скорее всего тоже придется делать систему заземления.
Ведь в старых домах начиная с хрущевских времен норма электропотребления на квартиру не превышала 1,3кВт, при этом стояли предохранительные пробки на 6А.
Но в данном случае разобраться с заземлением можно будет и самому и об этом мы поговорим дальше.
Поговорим про контур
Контур представляет из себя сложную, но вполне понятную конструкцию.
Он состоит из внешних и внутренних устройств, которые в свою очередь делятся на:
1. ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА . Вкопанные на 2 метра колья-электроды, соединённые в верхней части между собой пластинами. От электродов отходит заземляющий проводник, который представляет из себя круглую или плоскую сталь. Заземляющий проводник подходит к щитовой в доме и, как правило, соединяется к ней через медный провод.
2. ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА . Провода заземления, которые идут от розеток, и непосредственно щитовая в которой с помощью специальной шины происходит объединение проводов внешней и внутренней системы.
Теперь давайте рассмотрим, как самому смонтировать такое заземление в своем доме.
Схемы заземления
Сначала необходимом определиться с схемой заземления. В нашем случае применимы две из них, это замкнутая (треугольная) и линейная.
Замкнутая схема .
Представляет из себя три вбитых в землю штыря расположенных в углах равностороннего треугольника (если смотреть сверху).
Штыри в верхней части соединяются между собой горизонтальными заземлителями, их тоже три.
Плюс данный системы в том, что при выходе из строя одного из горизонтальных заземлителей вся система будет продолжать работать.
Линейная схема .
Представляет из себя три кола заземления, которые вбиваются в землю на одной линии и соединяются между собой двумя горизонтальными металлическими полосами (заземлителями).
Такая схема хотя и проще первой, но работает менее надежно, так как в случае выхода из строя хотя бы одной горизонтальной перемычки вся система перестает работать.
Какую схему использовать решать вам, но мы рекомендуем схему треугольник, так как она прослужить не одно десятилетие.
Но это еще не все. Схемы заземления можно усовершенствовать.
К примеру, не будет ошибкой вбить колья заземления в землю в виде прямоугольника или овала.
Или улучшить линейную схему добавив в нее пару кольев и пару горизонтальных заземлителей.
А также установить линейный контур с двумя и более группами заземлителей. На рисунке в центре.
Также многое будет завесить от возможностей участка местности, где будет монтироваться заземление, но об этом дальше.
Так какой все же контур выбрать?
Давайте сначала разберемся при каких условиях используют те или иные типы контуров.
Замкнутый треугольный контур :
- Сеть 220/380В в дом заведена через силовой водный щит.
- Продолжительная суммарная потребляемая мощность более 3кВт.
- Наличие электроприборов промышленного типа с предусмотренным выводом под заземление (токарный станок, циркулярка, сверлильный станок и т.д.).
Две группы линейных заземлителей :
- Потребляемая суммарная мощность свыше 1кВт в течении 20 минут.
- Электропровод заведен под землей через внешний щит.
- В доме присутствует хотя бы одна из коммуникаций (связь, газ, вода, канализация).
Существуют много и других факторов поэтому в данном случае лучше всего посоветоваться со специалистом, а работы выполнить самостоятельно.
Готовим материал и инструмент
Мы будем исходить из того, что делаем замкнутую треугольную схему заземления, так как она наиболее популярна.
Сначала давайте разберемся с материалом, а уже исходя из того какой он будет, будем готовить инструмент.
Итак, из материала нам будет необходимо :
1. Для вертикальных кольев заземления можно использовать: трубу с толщиной стенок не менее 3,5 мм и диаметром 30 мм, арматура в диаметре 2-3 см, уголок 5х5 см (лучше из нержавеющей стали). Длина любого материала должна быть не менее 2 метра.
2. Металлические полосы сечением 40х4 мм, длиною не менее 1,2 метра.
3. Такая же, как и в п. 2 металлическая полоса, но желательно из нержавеющей стали. Длина ее будет зависеть от расстояния от места установки кольев заземления до места заводки ее в дом.
4. Медный провод для фазного проводника в диаметре 6 мм.
Готовим инструмент .
Нам понадобится в обязательном порядке :
- Сварочник.
- Электродрель с сверлами (сверлить отверстия под болты).
- Болгарка (затачивать колья, резать металл).
- Перфоратор (заводить заземление в дом и для других работ).
- Наточенная штыковая лопата.
- Тяжелая кувалда.
- Ключи в зависимости от того, какие болты у вас будут.
Где вбивать колья?
Место забивки кольев должно находиться не далеко от отмостки дома, не более одного 1,2 метра.
Прежде всего оно должно быть безопасным и не посещаемым людьми и животными.
Если у вас нет не посещаемых мест вокруг дома, то данный участок следует огородить.
Ход работ
Копаем траншеи .
Глубина траншей должна быть 0,5 – 0,7 метра. Их вид сверху должен представлять равнобедренный треугольник со сторонами длиною 1,2 метра.
До места завода заземления в дом, если это необходимо, тоже роется траншея с такой же глубиной.
Забиваем колья .
Колья забиваем по углам траншеи на глубину 2 метра. 20 – 30 см оставляем для приваривания других элементов конструкции.
Не забудьте наточить колья, к примеру, если у вас уголок, то это можно сделать с помощью болгарки.
Во время забивания кольев сверху их можно поливать водой, которая будет играть роль своеобразной смазки. Таким образом работа пойдет быстрее, да и кувалду можно будет использовать полегче.
Сварочные работы .
Привариваем горизонтальные стальные полосы к кольям. Отдельно привариваем металлическую пластину, идущую к месту входа заземления в дом.
Вкручиваем лампу в патрон с переноской. Подключаем один конец переноски к фазе 220В, а другой конец к контуру заземления, а точнее к одной из горизонтальных пластин.
Если лампа будет гореть ярко, как будто она подключена к розетке, то значит работы выполнены правильно.
Если недостаточно ярко, значит сварочные работы скорее всего были не качественными, нужно лучше проварить стыки конструкции.
Если лампа не горит, значит необходимо проверить на целостность всю схему, начиная от щита заземления, где-то была допущена существенная ошибка.
Подводим итог
Как мы видим сделать заземление в частном доме своими руками не так уж и сложно, достаточным будет правильно подобрать тип контура для дома и подготовить необходимый материал и инструмент.
Для сварочных работ на 1 час можно нанять спеца или попросить друга. Для земляных работ тоже много ума не нужно.
Если вы не разбираетесь как все это завести в дом и подключить к щитовой, то тоже можно нанять электрика.
По крайней мене это будет на много дешевле, чем отдать все работы какой-то фирме, которая сдерет с вас по полной программе. При этом полную электробезопасность они все равно не гарантируют.
Современные электроприборы становятся все мощней, и, соответственно, возрастают и риски поражения ими. Устройство заземления гарантирует не только безопасность людей, но и сохранность оборудования.
Принцип действия заземляющего устройства
Электрический ток, подобно жидкости, течет от места наибольшего сопротивления (фаза L «+») к наименьшему (N нуль «–»). В случае повреждения изоляции электроды устремляются к любому из ближайших проводников электрического тока, обладающему наименьшим сопротивлением. Чаще всего ими становятся металлические детали корпуса, прикосновение к которым становится крайне опасным.Прикосновение к неисправным электроприборам опасно!
Даже при наличии установленных автоматов в щитке ПЭУ вероятность поражения током сохраняется: ведь они рассчитаны на определенную величину силы тока. При заземлении же любой, даже небольшой заряд, попавший на корпус, мгновенно стекает в землю.
В роли отводящих проводников тока (PE) выступает заземляющий контур : несколько металлических стержней, выполняющих роль электродов. закопанных в землю на определенную глубину и соединенных в единую цепь. При этом сопротивление заземляющего контура подбирается таким образом, чтобы оно было меньше электрического сопротивления тела человека (меньше 4 Ом).
Заземление строения
Расчет контура заземления
Точно рассчитать размеры контура и глубину его погружения в землю достаточно сложно. Для этого необходимо знать:способность грунта препятствовать свободному прохождению тока (его электрическое сопротивление);
сопротивление металла, из которого изготовлены заземлители;
их количество и точную глубину их закладки в землю.
Во избежание сложных расчетов, которые под силу только специалисту, можно вначале изготовить контур заземления по усредненным размерам, а затем с помощью омметра измерить величину его сопротивления. В случае, если она выше 4 Ом, длину контура следует увеличить за счет наращивания количества металлических стержней, углубленных в землю.
Контур заземления
Совет. Так как омметр – достаточно дорогой прибор, для измерения сопротивления можно пригласить специалиста из электросети или подобной организации. В том случае, если глубина промерзания грунта известна точно (эти данные можно уточнить в геологии), измерение сопротивления цепи можно не производить или подстраховаться и увеличить длину контура.
Монтаж контура заземления
В качестве заземлителей для изготовления контура можно выбрать любой металл с сечением от 1,5 см2. Чаще всего используют уголок 50×50, один конец которого для лучшего вхождения в землю срезается наискось болгаркой.1. Форма контура может быть любой, при этом минимальное количество стержней, заглубленных в землю – три. Именно поэтому наиболее распространенным является контур в виде треугольника , стороны которого равны 1,2-1,5 м и более.
Контур заземления
2. Для обустройства контура в земле на расстоянии 3-10 м от здания ближе к распределительному шкафу выкапывается треугольная траншея с равными сторонами глубиной от 0,7 и шириной 0,5 м. Дополнительно прокладывается и траншея, ведущая к силовому шкафу.
Подготовка траншеи
3. По углам контура вбиваются вертикальные заземлители, которые будут выполнять роль электродов. Стержни забиваются на глубину промерзания грунта (но не менее 1,5 и не более 3 м) так, чтобы их верхняя часть выступала над землей на 20-25 см. Для лучшего вхождения в землю их концы заостряются . При этом существует правило: чем больше влаги содержится в грунте, тем меньшим может быть шаг электродов и меньшей глубина их погружения.
Забивание металлических стержней
4. Значение имеет и его сопротивление силе тока . Так, если сопротивление глины и чернозема составляет 25, торфа – 20, то песка – аж 500 Ом*м и выше. Очень высоким является и сопротивление каменистой почвы. В скалистой местности глубина погружения штырей перестает иметь решающее значение (ведь добраться до влажной земли, имеющей минимальное сопротивление, нереально). В таких случаях следует монтировать контуры заземления с большей площадью рамки, расположенной горизонтально или в форме расходящихся лучей.
Удельное сопротивление грунта
5. Если плотность грунта слишком высока, и забить стержни в него сложно, можно предварительно пробурить отверстия в земле .
6. Для соединения цепи к их концам по всему периметру треугольника привариваются полосы из стали 40*4 мм или гладкой арматуры 14 мм. Место сварки для уменьшения коррозии следует обработать битумом или иным антикоррозийным составом .
Сваривание цепи контура
Важно! Использовать рифленую арматуру для связывания контура не рекомендуется. В противном случае пустоты могут нарушить контакт с грунтом.
7. К проводу заземления такая цепь приваривается с помощью болта 10 мм . Использование скрутки для соединения недопустимо.
Скрутка для соединения цепи не допустима
После проверки данных сопротивления контура с помощью омметра траншея засыпается грунтом.
Естественно, вся внутренняя проводка в доме монтируется по трехпроводной схеме , где третьими является провода заземления. Они выводятся на электрощит, а затем подсоединяется к общему контуру заземления. В качестве дополнительной защиты система оборудуется УЗО или дифавтоматами .
Трехпроводная схема
Устройство молниезащиты
Напряжение грозовых разрядов, возникающих между наэлектризованными облаками, может достигать миллиардов вольт. Природным молниеприемником являются деревья, глубоко уходящими корнями в землю (ведь сырая земля обладает минимальным сопротивлением). Иногда молния может ударить и по самым высоким частям зданий. Именно поэтому молниезащиту устанавливают чаще всего именно на крыше.Молниеприемник представляет из себя проводник из металла 1,5 м диаметром от 12 мм, установленной на самом высоком месте строения. На слишком больших зданиях их может быть несколько. Чем выше они расположены, тем больше защищаемая ими территория. При этом их максимальная высота может составлять 15 м (при большей высоте их эффективность снижается).
Устройство молниеприемника
Важно! Металл, покрытий лаком или краской, не может служить в качестве молниеприемника.
Если трубка металлоприемника полая, она обязательно заваривается. В качестве заземлителя выбирается алюминиевый или медный провод, который крепится к такому приемнику муфтами или клеммами. Другой его конец уходит к заземлителю, устроенному по такому же принципу, что и контур, предназначенный для заземления строений, описанный выше.
Важно! Для усиления защиты заземление молниеотвода обязательно соединяется с помощью стальной полосы, проходящей под землей, с контуром заземления здания.
В статье рассказывается о том, как самостоятельно сделать заземление в частном коттедже. Мы разберёмся в принципах работы заземления, научимся рассчитывать конфигурацию этого устройства, определимся, какие понадобятся материалы.
Ещё каких-то 20-25 лет назад мы строили частные и общественные здания, даже не думая об эффективной защите человека от поражения электрическим током. С недавних пор стало всё по-другому — наши вводно-распределительные щитки становятся крупнее, в них теперь располагаются десятки автоматов защиты, несколько УЗО, и там практически всегда есть отдельная шина для заземления. Что изменилось? Электричество теперь буквально вокруг нас, в домах появилось огромное количество электроустановочных изделий , масса бытовых приборов и силовых агрегатов, которые являются потенциальными источниками опасности, кроме того, наверное, мы стали больше ценить человеческую жизнь.
Современные строительные нормы (в частности ПУЭ) требуют, чтобы для защиты человека в жилых помещениях применялась хотя бы одна из следующих мер:
- понижение напряжения;
- выравнивание потенциалов;
- использование двойной изоляции проводов;
- применение разделительных трансформаторов;
- установка устройств защитного отключения;
- обустройство зануления, заземления.
Конечно, к вопросу безопасности следует подходить комплексно и воспользоваться всеми возможными способами, но заземление в доме должно быть обязательно.
Заземление электроустановок — это самый надёжный и действенный метод защиты, который вкупе с другими мероприятиями делает бытовое электричество абсолютно безопасным. По сути, заземление представляет собой умышленное соединение корпусов электроустановок (элементов, которые не под напряжением) с грунтом. Для многих домовладельцев организация заземления кажется делом либо слишком дорогим и технологичным, либо слишком простым, что тоже не совсем так.
В частном доме сделать надёжное заземление технически совсем не сложно, так как расстояние до земли совсем небольшое, а свободные площади во дворе можно найти всегда. Куда меньше повезло жителям старых многоквартирных домов, где заземляющие контуры уже не работают, и то некоторые соотечественники умудряются индивидуально заземлиться с верхних этажей, прокладывая проводник от своей квартиры по стенам здания до самой земли. Между тем было бы ошибкой полагать, что любой забитый в почву железный штырь, или любая водопроводная труба станет нормальным работающим контуром заземления. Заземление — это система, состоящая из нескольких важных элементов с конкретными нормируемыми параметрами, которая функционирует по определённым принципам, плотно взаимодействует с другими системами.
Основы работы защитного заземления
В неисправном электрическом приборе (например, при повреждении изоляции питающего провода) на его корпусе может появляться напряжение. Когда человек прикасается к устройству, ток устремляется в землю, проходя через его тело и часто нанося непоправимый вред, далеко не все защитные приспособления могут среагировать или успеть достаточно быстро разорвать цепь. Почему ток идёт в землю? Потому что она легко принимает разряд, так как обладает очень большой электроёмкостью. Если току утечки (сквозной ток проводимости, протекающий между двумя или несколькими электродами) предложить другой, более простой путь, например проводник с меньшим сопротивлением — для заземления оно не должно превышать 4 Ом, то он пойдёт к земле по нему, а не через человека с сопротивлением тела 1 кОм. В цепи возникает утечка тока, и устройство защитного отключения (УЗО) за доли секунды отключает повреждённый участок.
Именно поэтому все современные электрические исполнительные устройства и агрегаты разрабатываются таким образом, чтобы к ним можно было подключить заземляющий проводник, а для разводки применяют трёхжильные провода. Это касается также всей современной бытовой техники, где корпус и один из контактов сетевой вилки соединены — для их питания применяют розетки с РЕ-контактом (усиками). Все светильники, люстры, бра имеют клеммы для присоединения «жёлтого» проводка, заземляются и металлические ящики распределительных щитков и металлоконструкции, на которых расположено силовое оборудование. В обязательном порядке заземляются все потребители сетей с напряжением переменного тока свыше 42 В, для постоянного тока — свыше 110 В. Заметим, что заземление обеспечивает не только электробезопасность людей, но также:
- стабилизирует работу электроустановок;
- защищает приборы от перенапряжений;
- снижает количество сетевых помех и интенсивность электромагнитных излучений высокой частоты.
Заземляющее устройство состоит из следующих элементов:
- заземлителя
- заземляющих проводников
Заземляющим проводником будет любая часть заземляющего устройства, соединяющая электроустановки с заземлителем, это отдельные жилы проводов (общепринято — в жёлтой изоляции), элементы наружных и внутренних контуров, специальная шина, находящаяся в щитке.
Заземлитель — это электрод, часть цепи заземления, непосредственно контактирующая с землёй. Данный элемент обеспечивает стекание токов в грунт и их рассеивание. В зависимости от того, используются для этого заглублённые элементы строительных конструкций или созданный специально проводник, выделяются естественные и искусственные заземлители. Согласно ПУЭ предпочтение всегда необходимо отдавать использованию естественных заземлителей (пункт 1.7.35), в частном доме это может быть:
- металлическая обсадная труба скважины;
- любые стальные трубопроводы, в том числе трубы для прокладки электрических проводов;
- свинцовая броня силового кабеля;
- различные металлические стойки и опоры на улице, например, элементы забора;
- заглублённые железобетонные и металлические элементы здания (колоны, фермы, шахты, фундаменты).
Искусственные электроды можно использовать, если сопротивление естественных заземлителей не соответствует норме, далее мы рассмотрим их подробнее.
Расчёт заземляющего устройства
Основной параметр, который необходимо рассчитать — это проводимость заземлителя. Иными словами, нам нужно подобрать электрод такой конфигурации, чтобы сопротивление заземляющего устройства не превышало нормативное. Положения ПУЭ указывают следующие цифры, которые являются допустимым максимумом:
- 2 Ом — для линейного напряжения однофазного тока 380 вольт;
- 4 Ом — для 220 вольт;
- 8 Ом — для 127 вольт.
При трёхфазном токе максимальными сопротивлениями будут те же 2, 4 и 8 Ом, но только для напряжений 660, 380 и 127 вольт соответственно.
От чего же зависит проводимость заземлителя (читай, сопротивление заземляющего устройства)? Упрощённо — от площади контакта электрода с землёй и удельного сопротивления грунта. Чем крупнее заземлитель, тем меньше сопротивление, тем больше тока принимает грунт. Все формулы расчёта предлагают учитывать площадь поверхности электрода и глубину его погружения. Например, для расчёта единичного заземлителя круглого сечения имеем такую формулу:
где: d — диаметр штыря, L — длина электрода, T — расстояние от поверхности до средины заземлителя, ln — логарифм, π — константа (3,14), ρ — удельное сопротивление грунтов (Ом·м).
Обратите внимание, удельное сопротивление грунта — это основной параметр расчёта. Чем меньше это сопротивление, тем более проводимым будет наше заземление и более эффективной защита. Основные базовые цифры для определённого типа грунта можно найти в общедоступных таблицах и графиках, но многое зависит от его фактического состояния — плотности, водного баланса, температуры, сезонной глубины промерзания, наличия и концентрации в нём «электроактивных» химических веществ — щелочей, кислот, солей. Более того, на разных глубинах ситуация может существенно меняться, другими становятся физические свойства материкового основания, появляются водоносные слои, которые уменьшают сопротивление, увеличивается температура... Как правило, с увеличением глубины грунт становится более приемистым по току.
При температурах ниже нуля сопротивление грунтов резко повышается из-за замерзания воды. Поэтому возникают определённые сложности с заземлением в районах с вечномёрзлыми грунтами. По этой же причине, длина заземлителей должна быть на порядок больше, чем сезонная глубина промерзания в нормальных широтах.
В идеале, сопротивление грунта и заземляющего устройства в целом необходимо исследовать практически, тогда как формулы помогут нам сделать базовые расчёты. Часто анализ происходит непосредственно на стадии монтажа контуров — погружают электроды и в реальном времени делают замеры проводимости заземления: если сопротивление слишком велико, то увеличивают количество заземлителей или степень их заглубления.
Отметим, что заземление должно работать в любое время года, поэтому его рекомендуют проверять в самых неблагоприятных условиях (засуха, морозы). Если такой возможности нет, к результатам применяются специальные коэффициенты, учитывающие сезонные изменения сопротивления грунтов в конкретной местности.
Если для обустройства заземлителя используется несколько электродов, то порядок расчётов будет несколько другим:
- Производится расчёт сопротивления для каждого из них (может применяться формула, указанная выше).
- Показатели суммируются.
- Необходимо учесть «коэффициент использования».
- Формула выглядит следующим образом:
где: N — количество заземлителей, К и — коэффициент использования, R 1 сопротивление каждого электрода в отдельности.
Как видим, проводимость горизонтальных элементов, соединяющих электроды в единый контур, не учитывается.
Некоторую сложность может вызывать коэффициент использования — он отображает явление, при котором рядом расположенные электроды в контуре оказывают влияние друг на друга, так как зоны рассеивания токов в грунте при излишнем приближении начинают пересекаться. Чем ближе расположены отдельные заземлители друг к другу — тем больше общее сопротивление заземляющего устройства. Вокруг каждого электрода в грунте образуется рабочая сфера с радиусом равным его длине, значит, идеальное расстояние между заземлителями будет их длина в земле (L), умноженная на 2.
где: R — проектное сопротивление заземляющего устройства, R 1 — сопротивление одного электрода, К и — коэффициент использования.
Что касается схемы расположения заземлителей, то они не обязательно должны образовывать треугольник, хотя это самая распространённая конфигурация контура. Электроды могут располагаться в один ряд с последовательным соединением. Такой вариант удобен, если для обустройства заземления выделена узкая полоска земли.
Монтаж заземления
Принципиально можно выделить два типа заземляющих устройств, которые отличаются друг от друга по технике монтажа и характеристикам материалов. Первый представляет собой штыревую модульную конструкцию (заводского производства) с одним или несколькими электродами, второй — самодельный вариант с несколькими заземлителями из металлопроката. Основные их отличия заключаются лишь в организации заглублённой части — проводниковая, «верхняя», часть у них идентична.
Заводские наборы заземления технологичны и имеют ряд достоинств:
- поставляются комплектно, элементы специально разработаны для обустройства защиты и произведены на промышленном оборудовании;
- почти не требуют выполнения земляных, не нужны сварочные работы;
- позволяют заглубиться на несколько десятков метров и получить очень низкое, стабильное сопротивление всего устройства.
Единственный недостаток подобных систем — это их высокая стоимость.
Материалы и инструмент для устройства заземления
Искусственные заземлители должны быть изготовлены из стального металлопроката. Для этих целей подходит:
- уголок;
- труба круглая или прямоугольная;
- прут.
Чтобы защитить металл от коррозии, применяют оцинкованные электроды. Также допускается применение электропроводного бетона в качестве заземлителя.
В заводских наборах это полутораметровые цельнотянутые омеднённые штыри с резьбами на концах. На первом элементе устанавливается острый конический наконечник, отдельные штыри соединяются посредством латунных резьбовых муфт. Электроды погружаются в землю с помощью ручных ударных инструментов (патрон SDS-Max, мощность удара — около 20 Дж). Для передачи энергии от перфоратора применяется переходник и направляющая головка. Соединения заземляющего проводника с электродом осуществляется через зажим из нержавеющей стали. Для защиты соединений от коррозии и снижения сопротивления на стыках применяется специальная паста.
Внимание! Заземлители нельзя окрашивать, смазывать или консервировать какими-то иными способами, снижающими их проводимость.
Воздействие коррозии (стальная деталь постепенно утончается) должно учитываться при выборе сечения электрода, его подбирают с некоторым запасом, что обеспечивает достаточную долговечность контуру. Минимально допустимые сечения заземлителей, находящихся в грунтах, ограничиваются нормативными документами:
- прут оцинкованный — 6 мм;
- прут из чёрного металла — 10 мм;
- прокат прямоугольного сечения — 48 мм 2 .
Внимание! Толщина полок прямоугольной стали или толщина стенок труб должна быть не менее 4 мм.
В качестве проводника, соединяющего в земле несколько электродов, чаще всего используется полоса, но можно применить проволоку, уголок, трубу. Этими материалами можно подвести заземление до самого электрического щита (сечение материалов имеет меньше ограничений: прут — 5 мм, прямоугольная сталь — 24 мм 2 , толщина стенок и полок — 2,5 мм).
Заземляющий проводник внутри здания должен иметь сечение, равное сечению фазной жилы, используемой в разводке по дому.
Тут также есть минимальные требования:
- алюминиевый неизолированный — 6 мм;
- медный неизолированный — 4 мм;
- алюминиевый в изоляции — 2,5 мм;
- медный в изоляции — 1,5 мм.
Для коммутации всех заземляющих проводников необходимо использовать шины заземления из электротехнической бронзы. В системе заземления ТТ эти элементы распределительного щита крепятся непосредственно на стенку металлического ящика.
Заглубление самодельного заземлителя производится с помощью кувалды, заводские комплекты забиваются отбойными молотками. В обоих случаях рекомендуем подготовить подмости или стремянку. Для работы с чёрным прокатом необходимо будет использовать ручную дуговую сварку.
Собираем заземляющее устройство
Рассмотрим порядок действий. В начальных пунктах будем указывать операции, характерные для монтажа обоих типов заземлителей.
Разметка и земляные работы. Заземлители рекомендуется монтировать в землю на дистанции около метра от фундамента. В соответствие с проектом делается разметка контура — как мы уже говорили, это может быть равносторонний треугольник, линия, окружность, несколько рядов… Расстояние между электродами принимается от 1,2 метра, делать его больше удвоенной длины заземлителя — бессмысленно. В качестве базового варианта, подходящего для большинства наших условий, можно принять треугольник со стороной 1,5-3 метра и длиной электродов в 2-3 метра.
Далее необходимо выкопать траншею глубиной около 70-80 см, минимальная глубина, которая допускается — 50 см. Ширина траншеи в точках заглубления должна обеспечивать удобство для сваривания проводников, обычно роют с откосами шириной около 0,5-0,7 метра.
Для забивания модульного одноэлектродного заземления потребуется только один приямок размером 50x50x50 см.
Подготовка электрода. Чтобы облегчить погружение заземлителя в грунт, металлопрокат с помощью болгарки заостряется, например, на уголке под углом срезаются полки, труба отрезается наискось, прут затачивается. Если применяется бывший в употреблении металл, то его, при необходимости, следует полностью очистить от защитных покрытий.
На заводской штырь модульного заземления накручивается остроконечная головка, соединение промазывается пастой.
Ударами кувалды уголки (чаще всего это уголки 50x50x5 мм) забиваются в грунт. Начало работ удобнее всего производить с подмостей. Если металл мягкий, лучше бить по заготовкам через деревянные прокладки. Оголовок заземлителя должен на 150-200 мм возвышаться над дном траншеи, чтобы мы могли соединить электроды в контур.
Заводские штыри заглубляются с помощью отбойного молотка с патроном под хвостовик SDS-Max и мощностью удара 20-25 джоулей. После погружения каждого штыря (1,5 метра), на него накручивается муфта и следующий элемент заземлителя, этот цикл повторяется, пока электрод не достигнет проектной глубины, или не произойдёт отказ (невозможность дальнейшего заглубления). В случае отказа, забиваются дополнительные заземляющие штыри, система становится многоэлектродной.
Заземлители соединяются горизонтальным проводником, как правило, наиболее удобно работать полосой 40x4 мм. Для чёрного металла здесь необходимо применять сварку, так как болтовые соединения быстро окислятся и сопротивление устройства повысится. Прихватка не подойдёт — нужен качественный длинный сварной шов.
От получившегося контура отводим полосу в сторону дома, изгибаем её и фиксируем на цоколе. На конце полосы привариваем болт М8, через который будет присоединён защитный заземляющий проводник, идущий из щита.
На последний модульный штырь устанавливается зажим-хомут и фиксируется проводник. Зажим обматывается специальной гидроизоляционной лентой.
Заводские наборы с одним электродом могут комплектоваться пластиковым ревизионным колодцем.
Проводник заземления ведётся в распределительный щит . Он может крепиться непосредственно к конструкциям здания, исключение составляют участки с повышенной влажностью — там лучше применить изоляторы. Через стены проводник проводится посредством металлических или пластиковых труб-гильз, собственно, правила прокладки применяются те же, что и для «основной» разводки (об этом будет одна из следующих статей).
В распределительном щите проводник после обжатия болтовым соединением подключается к шине заземления, которая установлена на корпусе бокса (система ТТ).
Сопротивление заземляющего устройства проверяется мультиметром, если с учётом сезонных коэффициентов (определяются Госэнергонадзором для разных широт, есть готовые таблицы) оно превышает 4 Ом, то необходимо увеличивать количество электродов.
Во время коммутации вводно-распределительного устройства жилы проводов в жёлтой изоляции (они идут от потребителей тока) также зажимаются в разъёмах шины.
При подключении розеток, приборов, светильников жёлтые заземляющие проводники коммутируем на соответствующих местах (обычно они обозначены специальным знаком — три горизонтальной полосы разного размера), например, в розетках это центральный винт.
Система, в которой контур заземления никак не связан с нулевым рабочим проводником N называется ТТ. Её рекомендуют к применению, когда варианты ТN (есть связь нейтрали и заземляющего проводника) применяться не могут, например, при неудовлетворительном состоянии воздушных линий электроснабжения. Разумеется, по этой расхожей причине она стала очень популярной. Но, необходимо отметить, что система ТТ с независимой глухозаземлённой нейтралью потребителей обязательно должна подстраховываться с помощью УЗО. Про устройства защитного отключения мы поговорим в следующей статье .
