Надо ли делать заземление в частном доме. Как сделать контур защитного заземления в частном доме самостоятельно. Система подключения заземления TN-C-S

Одним из условий подключения коттеджа к поселковой электросети является наличие у строения контура заземления. Его параметры электрики энергоснабжающей организации проверяют перед подсоединением вводного кабеля к домовому ВРУ. Энергетики заботятся о безопасности даже тех, кто считает подобную защиту излишней. При этом сделать заземление в частном доме можно самостоятельно. Надо лишь к монтажу всех его элементов внутри и снаружи здания подойти максимально внимательно.

  • Заземление в частном доме

    Делать заземления требуется не только в частном доме, но и во всех постройках на участке. Оно во многом бессмысленно лишь в бане или веранде, где есть только освещение. В остальном – любой электрический инструмент или бытовой прибор (стиральная машинка, плита и т.п.) может стать источником поражения током. И провод «на землю» как раз предназначен для предотвращения этого.

    Принцип работы заземления

    Следует разделять защитное (PE) и функциональное рабочее (FE) заземление. По зданию проводами они идут раздельными контурами и нигде не соприкасаются между собой. Первое делается с целью повышения электробезопасности и является обязательным в частных домах. Второе предназначено для правильной работы электроустановок с трансформаторами или электродвигателями и в коттеджах обустраивается редко.

    Варианты схем заземления

    Домовая система заземления делится на две части

    1. Внутренняя.
    2. Наружная.

    Первая представляет собой сеть дополнительных жил в электропроводке, которые посредством розеток подходят к каждому электрическому прибору в коттедже. Вторая делается в виде нескольких железных штырей забитых в землю на участке неподалеку от заземляемого здания.

    Предназначенная для отвода опасного тока в грунт наружная составляющая заземления малоэтажного дома по форме может быть замкнутой либо линейной. В обеих конструкциях используется три-четыре штыря (электрода), которые заглубляются в почву. Но в первом случае они сверху соединяются по кругу, треугольником или прямоугольником, а во втором – одной линией.

    Замкнутая

    Замкнутый вариант контура заземления более надежен, но требует больше материала. Для его устройства на участке возле дома придется выделять много места под яму порядка 3х3 метра. Она будет хоть и неглубокой, но большой.

    Замкнутая схема заземления

    Линейная

    Линейный аналог дешевле и проще. Однако к внутренней части системы заземления частного дома он подключается проводником только с одного края. Если в находящейся в земле линии произойдет разрыв, то часть внешнего контура просто выпадет из работы, а сопротивление оставшейся станет слишком высоким. В такой ситуации УЗО может и не сработать когда нужно.

    Линейное заземление

    Системы заземления применяемые для домов

    Для коттеджей существует несколько вариантов организации системы заземления. И выбор подходящего зависит не столько от схемы электропроводки в построенном частном доме, сколько от того, чем располагают энергетики в поселке.

    TN-C

    Самой простой и дешевой является схема TN-C. Защитный проводник в ней объединен с рабочим нулевым. Вся электропроводка в частном доме в этом случае делается двухжильной (фаза и N). Жил меньше, а соответственно стоимость монтажа внутридомовой электросети минимальна.

    Однако при обгорании нуля защита в TN-C просто исчезает – если в данный момент с металлическим корпусом электроприбора соприкасается человек, то он обязательно получит удар током. Этот способ заземления дома считается устаревшим и сейчас не рекомендуется к применению.

    Подключение по cхеме TN-C

    TN-S

    Гораздо более надежный вариант тот, что сделан по схеме TN-S. Здесь сразу от подстанции идут два раздельных проводника N и PE. Такое заземление частного дома наиболее совершенно с технической точки зрения, но встречается редко, так как является слишком дорогостоящим (в первую очередь для энергетиков).

    Схема подключения TN-S

    TN-C-S

    Чаще всего сейчас применяется вариант TN-C-S. При нем от подстанции прокидывается совмещенный PEN проводник, который при вводе в дом уже разделяется на N и PE. Это более надежно и безопасно. Но в частном секторе зачастую используется его аналог со схемой ТТ. В этом случае от подстанции также идет одна защитно-нулевая жила, но сам коттедж дополнительно защищается отдельным контуром со штыревой конструкцией возле строения.

    Схема подключения TN-C-S

    Особенности схем заземления 220 В и 380 В

    Независимо от того, двухфазные 220 В или трехфазные 380 В подведены к участку, заземление в частном доме можно выполнить по любой схеме. Вольтаж влияет только на количество фазных жил. PEN или N все равно идут в том или ином виде от подстанции, от них при выборе и надо отталкиваться.

    Как правильно рассчитать

    Находящееся в земле устройство заземления должно иметь сопротивление не более 4 Ом. Чтобы сделать его расчет правильно, необходимо обладать специфическими познаниями и разбираться в соответствующих довольно сложных формулах.
    При вычислении должных размеров заземляющих штырей надо учесть:

    • общее количество погружаемых электродов и их форму;
    • удельное сопротивление грунтов на участке (причем на разной глубине);
    • влажность почвы;
    • применяемый в конструкции металл;
    • расстояние между электродами и многое другое.

    Таблица сопротивляемости грунтов

    На фото подобное устройство не выглядит сложным. Но расчеты его сложны, самостоятельно выполнять их не рекомендуется. Однако простое заземляющее устройство из стальных уголков 40х40 для организации заземления в частном доме можно рассчитать и по упрощенной формуле.

    Для одиночного вертикального электрода формула следующая:
    R1=0,84*P/L
    Если электродов в землю погружается несколько, то они считаются дополнительно по:
    R=R1/0,9*N
    Здесь R – общее сопротивление устройства, R1 – сопротивление одного электрода, L – длина штыря (глубина погружения в грунт), а P – удельное сопротивление почвы.

    Как сделать контур заземления

    Если есть проект с полностью рассчитанной схемой заземления, то смонтировать подобную защитную систему самостоятельно не сложно. Фактически это обычная электропроводка в деревянном доме или коттедже из иных материалов. Здесь важно лишь соблюдать стандартные меры безопасности и правила электромонтажа.

    Выбираем место

    Контур заземления следует устанавливать:

    • вдали от газопроводов, а также электрических и слаботочных сетей в земле;
    • в месте, где люди и животные будут находиться только изредка (в идеале этот участок следует огородить);
    • с северной стороны от коттеджа (там почва всегда более влажная, что повышает токопроводимость);
    • на удалении в 1,5–2 метра от отмостки дома.

    Материалы и компоненты

    Чаще всего для создания заземляющий контур в грунте делают из стальных уголков 40х40. Из них делают заостренные штыри, ими же потом эти электроды соединяют сваркой.

    Материалы для заземления

    Порядок действий

    Монтаж классической треугольной заземляющей конструкции производится в шесть этапов:

    1. Вырывается траншея глубиной 50–70 см со сторонами в 2,5 метра (ближе друг к другу штыри погружать в почву не стоит, толку от них будет ноль).
    2. Кувалдой по углам забиваются электроды.
    3. Три погруженных в землю штыря соединяются уголками сверху сваркой.
    4. К созданному треугольнику приваривается стальная полоса шириной 40 мм и с болтом на конце для крепления проводника.
    5. Полоса отводится до коттеджа и фиксируется на его стене.
    6. Траншея закапывается грунтом без камней.

    • Содержание:

    Многие люди живут и проводят время на дачах и в частных загородных домах. Они стараются создать для себя максимальный уют и комфорт, окружить всеми современными удобствами. Подавляющее большинство таких объектов полностью электрифицировано, поэтому часто возникает вопрос, как сделать заземление в частном доме своими руками.

    Схема заземления в частном доме своими руками 220 и 380в

    В каждом частном доме заземление устраивается в зависимости от того, какое напряжение подключено к нему - 220 или 380 вольт. Обе схемы заземления практически не различаются между собой. В обоих вариантах устройство контура заземления будет абсолютно одинаковым. Существующие отличия касаются способа подключения, в зависимости от типа электрической сети.

    При подключении к однофазной сети, напряжением 220 вольт используются три провода - фазный, нулевой и заземление. В розетках также имеется три соответствующих контакта. Если подключается трехфазное напряжение на 380 вольт, применяется уже пять проводов, из которых три являются фазными, а два остальных выполняют функции нуля и заземления. В розетках также предусмотрено пять контактов.

    Категорически запрещается применять нулевой провод вместо заземляющего проводника, независимо от напряжения в электрической сети. В этом случае вполне возможен выход из строя дорогостоящей бытовой техники и оборудования. Кроме того, создается реальная угроза для здоровья и жизни людей, находящихся в доме.

    При устройстве заземления в частном доме следует учитывать разницу в сопротивлении. Если монтаж выполняется по всем правилам, то сопротивление заземления с напряжением 220 вольт составит около 30 Ом. При напряжении 380 вольт этот показатель будет равен 10 Ом. Большую роль играет удельное сопротивление грунта, в котором прокладывается контур заземления. Например, скальный грунт обладает очень низкими показателями.

    Схемы заземления

    В первую очередь нужно определиться с наиболее подходящим вариантом схемы заземления для частного дома. В зависимости от этого в дальнейшем будет монтироваться вся система.

    Наиболее популярны следующие схемы заземления:

    • Замкнутая схема в форме треугольника. Ее основным преимуществом считается более надежное функционирование. В случае повреждения перемычки между штырями, работа системы будет продолжаться с любой целой стороны.
    • Линейная схема состоит из нескольких штырей, вкопанных на одной линии, соединенных последовательно между собой. Недостатком такой системы является ее полный выход из строя при повреждении перемычки, установленной в самом начале.

    Для частных домов лучше всего подходит треугольник. По объему работ эта схема ничем не отличается от других систем, однако ее эффективность значительно выше. Исходя из конкретных условий, можно воспользоваться собственным вариантом и выполнить конфигурацию заземления в виде прямоугольника или других фигур.

    Необходимые инструменты и материалы

    Для изготовления искусственных заземлителей применяется стальной металлопрокат. Лучше всего для этих целей подходят круглые прутки, трубы разного сечения и уголки.

    Категорически запрещается использовать в качестве заземляющих проводников и заземлителей профильную арматуру. Это связано с каленым наружным слоем, имеющимся во всех изделиях этого типа. В результате, нарушается распределение тока по сечению, а процесс окисления происходит намного быстрее.

    С целью защиты металла от коррозии, практикуется использование оцинкованных электродов. В некоторых случаях функции заземлителя может выполнять электропроводный бетон.

    Существуют наборы заводского изготовления, состоящие из цельнотянутых штырей, покрытых медью. Их длина составляет 1,5 метра, а на конце имеется резьба. Для соединения штырей между собой предусмотрены специальные латунные резьбовые муфты. Погружение в землю электродов осуществляется ручными ударными инструментами повышенной мощности с помощью переходника и направляющей головки. Электроды соединяются с заземляющим проводником зажимами, изготовленными из нержавеющей, стали. Защита соединений от коррозии на стыках выполняется путем покрытия специальной пастой.

    Нельзя производить окраску заземлителей или наносить на них другие покрытия, способствующие снижению проводимости. Однако под действием коррозии толщина стальных деталей постепенно снижается. Этот фактор должен обязательно учитываться, поэтому сечение электрода подбирается с определенным запасом. Таким образом, обеспечивается достаточно продолжительная эксплуатация контура.

    В нормативных документах определяется минимально допустимое сечение заземлителей, которое должно учитываться при выборе материалов. Так, для прута, оцинкованного этот параметр составляет 6 мм2, для прута из обычного черного металла - 10 мм2, а для прямоугольного проката - 48 мм2. Стенки труб или полки стальных прокатов выбираются с минимальной толщиной 4 мм.

    Большое значение имеет правильный выбор материала, используемого для соединения электродов. В большинстве случаев применяется полоса, однако в определенных условиях допускается использование трубы, уголка или проволоки. С помощью этих материалов заземление может быть подведено прямо к электрическому щиту. Сечение заземляющего проводника, находящегося внутри здания, должно совпадать с сечением фазного провода, применяемого в разводке.

    Все заземляющие проводники подключаются к единой шине заземления, используемой для коммутации. Сама шина изготавливается из специальной электротехнической бронзы. Она является одним из элементов распределительного щита и закрепляется непосредственно на его стенке. Для выполнения работ может потребоваться кувалда и стремянка. Соединение деталей из проката черного металла осуществляется с помощью сварки.

    Монтаж системы заземления

    В частных домах практикуется использование в виде треугольника с равными сторонами. Для того что бы сделать контур заземления в частном доме своими руками разметку для будущей конструкции выполняют точно такой же конфигурации. Расстояние заземления от фундамента здания не должно превышать 1 метр.

    После выполнения разметки, по всему периметру треугольника отрывается траншея на глубину от 0,8 до 1 метра. Ее ширина составляет от 50 до 70 см, что обеспечивает удобство проведения сварочных и других работ. Сама траншея необходима для прокладки горизонтальных соединяющих заземлителей.

    В каждой вершине треугольника забиваются вертикальные заземлители из уголка длиной 2-3 метра. Они заглубляются почти полностью ударами кувалды. Чтобы уголки лучше входили в землю, их концы заостряются. Облегчить работу поможет устройство небольших колодцев напротив каждой вершины треугольника, глубиной около 1,5 м. В этом случае уголки забиваются в землю на меньшее расстояние.

    После выполнения всех подготовительных работ, можно начинать непосредственный монтаж контура заземления:

    • В самом начале работ уголки забиваются в землю с таким расчетом, чтобы их верхний край выступал над поверхностью дна траншеи примерно на 20-25 см.
    • По окончании установки вертикальных заземлителей, выполняется горизонтальная обвязка с целью создания замкнутого контура. Все соединения выполняются с помощью сварки - стальная полоса приваривается к концам уголков. Не допускается использование болтовых соединений, поскольку через некоторое время происходит окисление этих мест. В результате, контакт теряется, и заземляющий контур начинает работать неэффективно.
    • После полной сборки контура заземления, он должен быть соединен с электрическим щитом. Это делается с помощью заземляющего проводника, для которого используется стальная проволока сечением 8-10 мм. Она приваривается к контуру и далее прокладывается в траншее к месту соединения со щитом. В этом месте также приваривается болт, диаметром 6 или 8 мм, к которому и будет крепиться заземляющий провод.
    • Если стальная проволока отсутствует, то заземляющим проводником вполне может стать стальная полоса, такая же как в горизонтальном заземлителе. Полоса будет даже более эффективной, поскольку обладает большей площадью соприкосновения с землей. Однако с ней тяжелее работать, особенно при прокладке на сгибах траншеи.
    • По окончании всех сварочных работ места сварки обрабатываются специальными антикоррозийными составами. Для этих целей нельзя использовать краску, поскольку она полностью нарушает связь металла с землей и система заземления просто не будет работать.

    После проверки всех соединений, выкопанная траншея засыпается землей. Далее, заземление необходимо подключить к оборудованию, установленному в доме. В многих частных домах используется система заземления TN-C, где заземляется . После установки собственного заземляющего контура такая схема уже не будет работать и потребует переделки на систему TN-C-S или ТТ.

    Система подключения заземления TN-C-S

    В схеме TN-C отсутствует отдельный заземляющий проводник, поэтому ее требуется переделать в схему TN-C-S. Для этого необходимо разделить в электрощите совмещенный провод PEN, являющийся одновременно нулевым рабочим и защитным проводником. После разделения должно получиться два отдельных провода: N - рабочий и РЕ - защитный.

    Поскольку к дому подводятся только два питающих провода, то для получения трехжильной внутренней проводки необходимо воспользоваться специальной шиной заземления РЕ, связанной со щитом через металлическую поверхность. К ней подключается провод PEN, подведенный со стороны наружной сети.

    Затем шина РЕ соединяется перемычкой с такой же шиной, подключенной к нулевому рабочему проводнику N. Нулевая шина в обязательном порядке изолируется от щита. После этого сам щит подключается к заземляющему контуру. С этой целью используется многожильный медный провод, один конец которого соединяется со щитом, а другой крепится к заземляющему проводнику при помощи болта, приваренного на конце.

    Подключение заземления по схеме ТТ

    Данная система не требует разделений проводника PEN. Схема предусматривает подключение фазного проводника к шине, изолированной от электрощита. Далее он будет выполнять функцию нулевого провода. После этого корпус щита подключается к заземляющему контуру.

    Таким образом, заземление в частном доме своими руками по схеме ТТ, не предусматривает какого-либо электрического соединения контура с проводником PEN. Данное подключение обладает заметными преимуществами по сравнению со схемой TN-C-S. При отгорании PEN провода, нулевой потенциал на корпусах приборов будет сохраняться. Поэтому схема ТТ считается более надежной и безопасной. Серьезным недостатком считается ее высокая стоимость, поскольку в схеме обязательно присутствие защитных устройств.

    Как самому сделать заземление своего дома

    Современная домашняя электропроводка безопасно может работать только в сочетании с надежным заземлением, которое вместе с защитными устройствами обеспечивает решение комплекса эксплуатационных вопросов.

    К ним относятся:

    • защита оборудования здания от удара молнии за счет перенаправления ее энергии от молниеотвода на контур земли;
    • снижение разрушительных последствий от случайного возникновения аварийных токов;
    • предотвращение пожаров в доме от неисправностей электропроводки;
    • спасение жизни и здоровья людей при пробоях изоляции;
    • выравнивание разности потенциалов, скапливающихся на различных предметах внутри дома;
    • ликвидация высокочастотных помех, создаваемых работающей электрической аппаратурой.

    Обзор технических систем заземления подробно дан в статье . Этот материал позволяет осознанно подойти к созданию полноценной электрической защиты собственного жилища, сделать его безопасным своими руками или с привлечением специалистов.

    Для этого должен быть выбран, смонтирован, налажен и проверен контур заземления, подключенный в схему электрооборудования домашней проводки.

    Технические требования к контуру заземления

    Основными эксплуатационными характеристиками считаются две:

    1. надежность конструкции, способной длительное время находиться в готовности к пропусканию через себя огромной энергии молнии;
    2. хорошая электрическая проводимость токов коротких замыканий на землю и утечек в любой неблагоприятный для этого сезон года.

    Надежность заземления

    Токи молнии могут превышать сотни килоампер, но, они действуют очень быстрым разрядом. Даже за совсем короткое время они способны прожечь крышу здания, расколоть вдоль ствола гигантское дерево. Такую большую энергию должно передать от молниеотвода в землю сделанное своими руками заземление.


    Создавать конструкцию контура необходимо из новых металлических деталей. Если использовать стальные уголки для электродов, то их надо выбирать с габаритами не менее чем 40×40 мм, а для соединительной обвязки применять полосы с поперечным сечением от 50 кв мм.

    Более тонкие детали могут не справиться с пропусканием мощного энергетического потока и сгорят. Тогда молния найдет другой путь - вполне возможно, что через оборудование жилища.

    Все соединения деталей контура заземления при самодельной сборке собираются только сваркой. Швы должны выполняться качественно и не разрушаться под действием агрессивной среды грунта длительное время.

    Электрическая проводимость заземления

    На этот показатель влияют многие факторы:

    • состав грунта;
    • климатические условия местности;
    • время года;
    • конструкция контура заземления.

    Влияние грунтов

    Скальные, песчаные, глинистые, торфяные почвы обладают разным электрическим сопротивлением. Если здание построено на каменистой почве или скале, то добиться хорошей проводимости контура заземления довольно сложно. Ему необходимо создавать много электродов и заглублять их далеко в почву.

    На глинах и торфяниках с высоким уровнем грунтовых вод этот вопрос решается просто, а на песчаных - занимает среднее положение.

    Сезон, время года

    Жарким летним месяцем грунтовые воды расположены низко. Во время сильных морозов зимой они сверху промерзают. Благодаря этому электрическое сопротивление почвы возрастает, а проводимость - снижается. В эти периоды и следует выполнять электрические замеры контура заземления. Они будут отражать реальные характеристики электрической схемы при ее отягченных обстоятельствах.

    В период весенне-осенней распутицы, как и при сильном дожде, создаются благоприятные условия для растекания токов через контур заземления. Делать замеры и испытания контура при таких условиях не имеет смысла: вы не будете знать реальных параметров и не сможете принять действенных мер для их восстановления в случаях нарушения.

    Влияние конструкции заземления

    Чтобы токи молнии надежно проходили через наш контур в землю, необходимо обеспечивать достаточную контактную площадь заглубленной металлической части с почвой. Делается это за счет выбора количества электродов, их длины, метода подключения.

    Металл электродов тоже влияет на проводимость контура. Стальные электроды, размещенные в грунте, находятся в агрессивной среде, постоянно подвергаются коррозии. Частички ржавчины со временем утолщаются, образуются чешуйки, которые периодически отходят от металла.

    Попавший между ними и электродом воздух отодвигает грунт от металла, электрический контакт которого с почвой нарушается, сопротивление току возрастает. Этот процесс коррозии остановить невозможно, красить электроды нельзя, а их состояние следует контролировать периодическими замерами.

    Промышленные детали контуров заземления, выпускаемые производителями для современных домов, дач и коттеджей, покрывают слоем гальванопластики, более устойчивым к агрессивному воздействию почвы. Они могут служить на несколько десятилетий дольше, чем простые стальные уголки или трубы.

    Конструкции заземлительных устройств

    Для установки контура заземления можно его собрать своими руками или купить уже готовый комплект промышленного изготовления, который обойдется дороже по деньгам при монтаже, но будет служить в несколько раз дольше и надежнее самодельной сборки.

    Перед выбором схемы электрического заземлителя следует уточнить характеристики грунта, в котором контур будет работать, и подобрать под него наиболее приемлемую конструкцию. Справочные данные и рекомендации по выбору схемы могут предоставить специалисты ближайшей электрической лаборатории.

    Наиболее благоприятным временем для создания контура заземления является период проектирования здания для строительства. В этом случае можно комплексно спланировать молниезащиту совместно с заземлителями и молниеотводом, поручить трудоемкие операции строителям, вписать технические решения в дизайн здания.

    Чаще же об этом почему-то задумываются после возведения стен и крыши, что характерно для всей электрики. При таком подходе можно порекомендовать следующие типовые схемы заземления с:

    • расположением электродов ;
    • установкой четырех вертикальных электродов.

    Горизонтальные заземлители

    Название конструкций дано по способу размещения электродов на относительно небольшую глубину в горизонтальном слое почвы. Наиболее распространены конструкции с одним, тремя или шестнадцатью электродами.

    Самый простой способ заземления

    Он создается за короткое время, но служит недолго. Для электрода потребуется использовать металлический стержень, уголок, трубу либо прут толстой арматуры, даже допустимо применить стальной лист.

    Технология изготовления простого заземления:

    1. электрод забивают на двухметровую глубину;
    2. к зачищенному концу выступающего металла болтовым соединением прочно крепят медный провод с поперечным сечением от 6 мм кв;
    3. свободный конец проводника выводят и монтируют на металлическую шину контура здания, к которой подключают РЕ-проводником все корпуса электрических бытовых приборов.

    Забытый способ забивания металлического прута в грунт напоминает пользователь видеоролика Alex ZW. Рекомендую его к просмотру.

    Метод одного электрода не отличается надежностью, работает ограниченное время, требует периодических проверок замерами сопротивления. Поэтому его применяют только для временных жилых объектов и производственных бытовок, которые служат несколько месяцев на одном месте, а затем перевозятся на другое.

    Конструкция из трех электродов

    Основным материалом используют уголки или трубы с заостренными нижними концами, облегчающими их вхождение в грунт при нанесении ударов кувалдой или электрическим молотом.


    Поверхность будущего контура размечают на местности в форме равностороннего треугольника или отрезка с расстоянием между электродами в 2,5 метра. Затем на глубину полуметра прокапывают траншею и по ее углам забивают в землю электроды на всю глубину так, чтобы осталось только место для их подключения к стальной полосе сваркой.

    Свободный конец металлической полосы выводят на поверхность земли и подключают к шине дома. Траншею полностью засыпают.

    После окончания монтажа необходимо выполнить замер сопротивления контура и при нарушении нормативных характеристик придется добавлять дополнительный электрод.

    На практике встречается случай, когда доморощенные электрики предлагают улучшить проводимость контура за счет пролива поверхности земли, где он расположен, растворами солей. Эта временная мера, конечно, уменьшит электрическое сопротивление грунта и замер покажет норму.

    Но прибегать к этому способу нельзя по двум причинам:

    1. введенный раствор соли будет постоянно воздействовать на металл электродов;
    2. после быстрого высыхания пролитой воды сопротивление грунта резко возрастет, а владелец дома будет дезинформирован.

    Метод создания контура из трех электродов наиболее распространен в средней полосе России, подходит для эксплуатации по большинству характеристик грунтов.

    Конструкция из шестнадцати электродов

    Увеличенное число заземлителей создает большую площадь соприкосновения металла контура с грунтом и лучшее растекание токов на потенциал земли. За счет этого создается лучшая электрическая проводимость контура, способного надежнее передавать приложенные нагрузки.


    Такая конструкция используется для почв с низким уровнем грунтовых вод в земле. Она требует повышенного расхода материала, наличие площадки в форме квадрата со стороной 25 метров.

    Способ изготовления, монтаж, проверки соответствуют схеме заземлителя с тремя электродами.

    Вертикальный заземлитель

    Его изготавливают в заводских условиях, но собирать вполне можно своими руками. Для этого потребуется специализированный инструмент и приспособления.


    Благодаря автоматизированному производству заземлители изготавливают четырьмя электродами цилиндрической формы из стальных сплавов, покрытых слоем меди по технологии гальванопластики. Наборная конструкция собирается последовательно из двухметровых стержней, соединяемых поочередно с помощью прочного резьбового переходника.

    Первый стержень забивается в грунт электрическим молотом и на его верхнюю часть монтируется переходник с очередным стержнем. После этого сборный электрод опять заглубляется для установки очередной детали.

    Общая минимальная длина заглубления вертикального электрода составляет 12 метров. Ее можно увеличивать до пятидесяти и далее по необходимости.

    Все четыре электрода снабжаются специальными зажимами и подключаются шинкой, которая монтируется к шине заземления дома.

    Вертикальные заземлители обладают лучшими электрическими показателями, чем горизонтальные и служат значительно дольше. Однако, они тоже требуют периодического контроля технического состояния замерами.

    Проверка электрических характеристик заземления

    Для их осуществления нужны специальные приборы с мощными источниками электрической энергии и высокоточными измерителями. Такими дорогостоящими устройствами работают подготовленные специалисты измерительных лабораторий.

    Принцип замера сопротивления между грунтом и контактной поверхностью заземления здания изображен на картинке.


    На удалении от электродов контура порядка 5-10 метров заглубляются последовательно два контрольных электродных штыря электролаборатории.

    На приборе устанавливают режим холостого хода и калибруют на нем напряжение, которое потом поочередно прикладывается к контрольным электродам лаборатории, а затем всеми возможными сочетаниями оно подключается к замеряемому контуру с фиксацией величин падения напряжения на каждом новом участке.

    По полученным результатам осуществляют математические вычисления, позволяющие проанализировать состояние сопротивления контура заземления, сделать вывод о его пригодности или необходимости доработки.

    Когда электрические характеристики контура ухудшились ниже нормы, то придется устанавливать дополнительные электроды и повторять замеры. А вот выполнить их самостоятельно своими руками на базе обычных тестеров и мегаомметра не получится: нужны приборы высокого класса точности, использующие микропроцессорные технологии. Придется обращаться в измерительную лабораторию.

    Итак, сделать заземление дачи, частного дома своими руками можно. Для хорошего домашнего мастера этот процесс не должен вызвать больших затруднений. Общий порядок действий следующий:

    Последовательное выполнение этих пунктов обеспечит надёжную работу контура заземления при возникновении аварийных ситуаций в электропроводке дачи, частного дома.

    По сложившейся традиции предлагаем к просмотру видеоролик Сергея Смирнова “Как делать контур заземления в частном доме на даче”.

    Он показывает установку заводского заземлителя своими руками.

    При строительстве или покупке частного дома, к нему будет подведена система электроснабжения, и поэтому понадобятся заземляющие мероприятия. Предлагаем рассмотреть, как делать отдельный внешний и внутренний контур заземления, стоимость его установки и нормы ПУЭ, а также цену и где купить материалы.

    Что это такое – заземляющий контур

    Устройство заземления – это соединенные группой горизонтальные проводники – электроды, их монтаж производится в непосредственной близости с объектом на определенном расстоянии друг относительно друг друга.

    Для чего нужен контур:

    • защита электрических приборов от перепадов напряжения в помещениях;
    • защита жителей дома от удара тока;
    • сопротивление «растеканию» энергии;
    • для молниезащиты коттеджа, дома или квартиры.

    Технология внутреннего контура

    Для построения такой группы принято использовать стальные уголки или арматурные металлические трубы, опоры, длиной до 3 метров. Они забиваются в землю при помощи кувалды, и при необходимости закрепляются фундаментом, но желательно не заливать их, иначе если понадобится ремонт его будет невозможно осуществить.

    Объединить их между собой нужно, используя тонкую ленту из стали с толщиной от 4 миллиметров, которую перед началом работы укладывают в траншею глубиной до метра. Между собой все крепим при помощи сварки.

    Чтобы сэкономить место на участке, эти группы размещаются по периметру здания, или общей территории. Контур – именно такая геометрическая фигура образовывается при оценке работы сверху. К этому заземлителю выводятся абсолютно все электрические приборы дома, в особенности те, что потребляют нагрузку выше средней: от 380 В.

    От чего зависит контур

    Перед началом работы обязательно проводятся замеры и измерение сопротивления контура заземления. Этот показатель зависит от нескольких факторов, в частности:

    1. Состояние земельного настила;
    2. Глубина установки заземления;
    3. Качество грунта и его тип (глина, чернозем, песок и т.д.);
    4. Количества заземляющих групп и электродов в каждой группе;
    5. Материала электродов и его характеристик.

    В идеале нужно расположить заземлительный контур в черноземе, глинистых грунтах и суглинках. Категорически запрещено монтировать электрическое сопротивление в каменных покровах или скалах, они также проводят ток, и сопротивление у данных материалов очень низкое.

    Инструкция по устройству контура


    Монтаж замкнутого контура производится следующим образом: выкапывается траншея выбранной глубины, оптимальное значение 70 сантиметров, но если у Вас наполнена квартира различного рода силовыми установками, то можно создать ров и до метра вниз. Форма траншеи представляет собой равнобедренный треугольник с максимальной шириной метр и глубиной о07-1 м, предварительно обязательно его нужно замерить.

    К вершинам треугольника забивается кувалдой уголок, который будет отвечать за первоначальное сопротивление контура заземления частного дома. Оптимальная длина трубы для обычного здания – 2-3 метра. Если арматура плохо входит в землю – воспользуйтесь специальным буром, а не молотом. После этого по траншее начинаем устанавливать наши заземлители.

    Советы от электрика:


    После того, как все электроды замкнуты, нужно проложить стальную полосу до 4 мм толщиной, начинаем от подстанции и движемся по периметру.

    Понадобится чертеж-схема участка, т.к. монтаж контура заземления частного дома или здания запрещен СНИП над газовыми или водопроводными трубами. Её можно составить схематически либо использовать ПО (к примеру, программа АвтоКад), этот документ понадобится, когда будет составляться протокол проверки согласно ГОСТ. Кроме того, нужно учитывать еще и разрешение от энергоснабжающей компании.

    Видео: как сделать контур заземления в доме

    Контуры заземления, могут сооружаться, только если есть акт на скрытые работы.

    Проверка и оценка

    После обязательно должно произвестись подключение и испытание контура заземления на сопротивляемость. Для этого подсоединяем к нему мультиметр в режиме оммерта, после чего подключаем все приборы в помещении к заземлению, и замеряем периодичность импульсов. Оптимальный показатель 60 импульсов в минуту.

    Какие требования контуру заземления:

    1. Провода допускается выбирать больше, чем указано в нашей сравнительной таблице, но не меньше;
    2. Полоса, соединяющая электроды, должна быть изготовлена из легированной стали, устойчивой к коррозии;
    3. Обязательно производится окраска соединений (цвет подбирается согласно ГОСТ);

    Смета составляется не только на сами материалы, расценки на типовой контур заземления учитывают и производящуюся работу, потому что в любом случае придется приглашать сотрудника электроснабжающей компании для оценки работы, он заполнит паспорт и выдаст протокол.

    • Арматура – 1500 рублей;
    • Стальная лента и её установка – 3000 рублей;
    • Окраска соединений – 300 рублей;
    • Первичная документация – 200 рублей;
    • Сварочные работы при подключении к котельной – 200 кВт (100 рублей);
    • Провода, которыми осуществляется прокладка заземления к проводке дома – 500 рублей;

    Сроки, по которым создается контур типа КТП или ТП заземления – 3-5 дней. К монтажу нужно подходить очень ответственно, наденьте защитный костюм и диэлектрические перчатки, ри работе со сваркой используйте маску.

    Содержание:

    Как защитить людей, проживающих в частном доме, от поражения электрическим током? Для этого существует мера безопасности, при которой главная электроустановка соединяется с землей посредством проводника. Обладая элементарными навыками, можно сделать заземление частного дома своими руками, существенно сэкономив на услугах специальных организаций.

    Необходимо подробно изучить правила устройства электроустановок (ПУЭ), технику безопасности при работе с приборами. К выбору оборудования и инструментов следует подходить внимательно, отдавая предпочтение надежным производителям. Перед началом работ следует изучить существующее оборудование и фактическую разводку по дому. Исходные данные нужны для правильного расчета заземляющего устройства - важнейшей составляющей всей системы.

    В результате будут получены оптимальные значения величины сопротивления, количество электродов и расстояние между ними. Затем производится разметка на местности возле здания для определения наилучшего варианта конструкции. От выбранного типа заземляющего устройства зависят способы закладки траншеи и заглубления электродов. Монтаж установки - важнейший этап, от грамотности его исполнения зависит, будет ли эффективно работать вся система заземления.

    Роль заземления

    Зададимся вопросом. Зачем вообще нужно заземление? Обилие бытовой техники и других электрических приборов предъявляет жесткие требования к безопасности жилья. Как и в любом здании, заземление в частном доме - это установление контакта корпуса электроустановки с почвенным грунтом. Оно обеспечивает защиту человека от негативного воздействия тока, а также выполняет ряд других важных функций:

    • оптимизация работы электроустановок;
    • предупреждение неполадок в сети;
    • сохранение работоспособности техники при перенапряжениях;
    • снижение мощности высокочастотного электромагнитного излучения.

    Принцип действия заземления

    При соприкосновении человека с прибором, на поверхности которого возникло напряжение, электрический ток направляется в почву не через его тело, а через проводник. Все дело в разности значений сопротивления : у человека - 1 кОм, у проводника - 4 Ом. Электрический ток избирает самый простой и быстрый путь к земле, обладающей высокой электроемкостью. В результате устройство защитного отключения (УЗО) реагирует на утечку тока в цепи и производит выключение проблемного участка.

    Основные понятия

    Ключевым элементом системы является заземляющее устройство , которое может быть заводского или собственного изготовления. В его состав входят:

    1. Заземлитель - металлическая конструкция, соприкасающаяся с грунтом. Он осуществляет спуск и рассеивание тока. Виды:

    • естественный (части строительных элементов, заглубляемые в почву);
    • искусственный (специально изготовленные проводники. Используется когда сопротивление естественных не соответствует норме).

    Если производится заземление частного дома своими руками, ПУЭ рекомендуют применение естественных заземлителей:

    • стальной трубопровод;
    • уличные металлические сооружения (столб, опора);
    • защитное свинцовое покрытие силового кабеля;
    • металлическая или железобетонная часть конструкции здания, находящаяся в земле (фундамент, колонна).

    2. Заземляющий проводник - элемент, соединяющий заземлитель и электроустановку. Представляет собой жилы проводов в изоляции желтого цвета, части внешних и внутренних контуров, шину в распределительном щитке.

    Как рассчитать сопротивление заземляющего устройства

    Величина проводимости заземлителя напрямую влияет на сопротивление всей системы. С увеличением размера электрода сопротивление уменьшается, а количество принимаемого тока растет. Согласно ПУЭ максимально допустимые значения сопротивления таковы:

    Чтобы грамотно сделать заземление в частном доме, необходимо произвести предварительные расчеты. Пример формулы для единичного заземлителя с круглым сечением:

    Исходные данные находятся в специализированных справочниках. Для проверки работоспособности собранного оборудования проводят измерение непосредственно на месте. Если величина превышает норму, требуется увеличить число заземлителей или глубину их расположения.

    При использовании нескольких электродов расчет усложняется. Для каждого находится показатель по формуле, указанной выше, чтобы затем получить их суммарное значение. Далее применяют коэффициент использования, показывающий воздействие заземлителей друг на друга. Наиболее эффективное расстояние между электродами равно длине их заглубления, умноженной на 2.

    Для расчета количества электродов действует формула:

    Правила заземления в частном доме

    Прежде чем самостоятельно сделать заземление в частном доме, нужно ознакомиться со способами его осуществления.

    Зануление

    Работающий, но не очень надежный способ. Через распределительный щит проходит провод - нулевой потенциал, контактирующий с корпусом путем соединения с помощью болта. Чтобы заземлить новый проводник, его необходимо закрепить под этот болт либо сделать аналогичную фиксацию рядом. Однако в данном случае провод не защищен от сгорания на входе.

    Заземляющий контур

    Схема заземления в частном доме. Фото

    Наиболее безопасный способ. Как его реализовать:

    1. рядом с домом выкопать яму глубиной в два штыка лопаты. Механическое бурение отверстия в земле производить нельзя, поскольку работать такой контур не будет;
    2. забить в дно ямы металлический уголок (длиной около 3 м, шириной 40 х 40 см или 50 х 50 см);
    3. подсоединить к уголку гибкий многожильный провод ПВ-3 (сечением от 6 мм2) и подвести его к щиту.

    Чтобы контур заземления в частном доме давал максимальный эффект, его конструкция должна обладать металлосвязью: состоять из 3-4 уголков, сваренных между собой металлической полоской аналогичной ширины.

    Помимо непосредственного заземления в ходе работ нужно выполнить как минимум одно из условий:

    • выравнивание значений потенциалов;
    • снижение напряжения;
    • установка прибора для автоматического отключения;
    • использование проводов с двойной изоляцией;
    • применение разделительных трансформаторов.

    Помочь осуществить правильное заземление в частном доме призваны специально разработанные и регулярно обновляемые ПУЭ. Этот регламент запрещает:

    • заземлять электрические установки на любой вид трубопровода, в том числе пластиковый;
    • выводить заземляющий проводник наружу для подключения к шине на незащищенных от влаги контактных площадках.

    Что потребуется для проведения работ

    В качестве искусственных заземлителей можно использовать стальные уголки, трубы, прутья, оцинкованные электроды. Данные элементы нельзя окрашивать во избежание снижения их проводимости. В противокоррозионных целях их обрабатывают специальными составами. Не менее важны другие величины:

    • минимальное сечение электродов: прямоугольный прокат - 48 мм2, прут из черного металла - 10 мм, оцинкованного - 6 мм. Толщина стенок и полок - 4 мм;
    • минимальное сечение материалов для металлосвязи: прута - 5 мм, прямоугольной стали - 24 мм2. Толщина стенок и полок - 2,5 мм.​​

    Также заземление в частном доме предусматривает использование шин из электротехнической бронзы. Потребуется кувалда для заглубления естественного электрода или отбойный молоток - для искусственного, стремянка, дуговая сварка для черного проката.

    При разводке по комнатам необходимо:

    • провод (минимальное сечение для медного неизолированного - 4 мм, изолированного - 1,5 мм, алюминиевого неизолированного - 6 мм, изолированного - 2,5 мм);
    • розетка с контактом для заземления;
    • скоба, плинтус или короб для фиксации и оформления.

    Этапы монтажа заземляющего устройства в частном доме

    1. Подготовительные работы.
    2. Заглубление конструкции.
    3. Сбор металлосвязи
    4. Соединение с распределительным щитом.

    Подготовительные работы . Планировку места расположения заземлителей производят, исходя из нескольких условий:

    • расстояние до фундамента - около метра, форма контура - любая: линия, треугольник, окружность и др.;
    • оптимальный промежуток между электродами - 1,2 м;
    • минимальные параметры траншеи: для естественных заземлителей глубиной 50 см, шириной в местах заглубления 1 м; для искусственных - яму 0,5 х 0,5 х 0,5 м.

    Если используется металлопрокат, то для лучшего погружения в почву его конец можно заострить, применив болгарку. Материал, бывший в употреблении, обязательно очищают от любых покрытий. При монтаже заводского модуля на электрод накручивают остроконечную головку, а место соединения смазывают пастой.

    Заглубление конструкции . Металлические штыри собственного изготовления забивают в землю с помощью кувалды. Когда металл не очень жесткий, целесообразно одеть деревянные прокладки для уплотнения во время ударов. Верхняя часть каждого заземлителя должна выходить из дна траншеи на 15 - 20 см.

    Отбойным молотком с патроном мощностью удара в 20 - 25 Дж заглубляются заводские электроды. На первый опущенный на глубину 1,5 м штырь накручивается муфта и следующая часть заземлителя. Затем продолжается работа молотком и присоединение других частей до достижения проектной глубины.

    Сбор металлосвязи . Соединить все электроды можно с использованием металлических полос, чтобы получился контур заземления в частном доме - заключительный элемент конструкции. Черный металл присоединяется сварным швом, не окисляющиеся материалы - болтовыми соединениями.

    Когда полоса готова, ее продолжают в сторону дома и прикрепляют к фундаменту. На конец контура приваривают болт М8 для фиксации проводника. В заводской установке для этой цели на заключительный штырь вешают зажим, который потом защищается гидроизоляционной лентой. Траншея закапывается плотным мелкозернистым составом или изъятым грунтом. В заводском модуле с одним электродом может быть предусмотрен пластиковый колодец.

    Соединение с распределительным щитом . Завести проводник в дом можно, используя пластиковую или металлическую трубу-гильзу. Далее его конец нужно обжать болтовым соединением и подключить к шине заземления, расположенной на корпусе согласно системе ТТ (когда контур заземления не связан с нулевым рабочим проводником N). Желтые жилы проводов необходимо также зажать в разъемах шины. Мультиметром проверяется сопротивления заземляющего устройства.

    Заключение

    Очень важно использовать качественные материалы и соблюдать технику безопасности. Наличие минимального электротехнического опыта, хорошая информированность о доме, в котором предстоит работать и тщательная подготовка всех этапов - залог успешного осуществления заземления.