https://ria.ru/20250121/zazemlenie-1808127499.html
Как сделать заземление в частном доме: схемы и правила монтажа
Заземление в частном доме: как правильно сделать своими руками, схема для 220В и 380В
Как сделать заземление в частном доме: схемы и правила монтажа
Заземление в частном доме нужно для защиты человека от поражения электротоком, для безопасной эксплуатации электроприборов и газового оборудования, эффективной… РИА Новости, 21.01.2025
2025-01-21T20:11:00+03:00
2025-01-21T20:11:00+03:00
2025-01-21T20:11:00+03:00
электричество
общество
москва
жилье
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e6/08/08/1808104028_0:0:3072:1728_1920x0_80_0_0_82e582ea316753ee12de30bda280628a.jpg
МОСКВА, 8 авг — РИА Новости. Заземление в частном доме нужно для защиты человека от поражения электротоком, для безопасной эксплуатации электроприборов и газового оборудования, эффективной работы молниезащиты. Как правильно выбрать схему, сделать расчет заземляющих устройств для 220В и 380В, требования к контуру заземления, можно ли сделать систему защиты своими руками, ошибки монтажа – в материале РИА Новости.Заземление в частном домеСогласно п. 1.7.28 ПУЭ (правила устройства электроустановок) заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. Монтаж заземления является важным этапом при устройстве системы электроснабжения частного дома, коттеджа или квартиры.»Заземление в частных домах подразумевает соединение всех токоведущих частей электросети с землей, для которого используется проводник с минимальным сопротивлением. Именно благодаря заземлению статический заряд не накапливается на корпусах электроприборов до значений, которые могут быть опасны для человека», — комментирует Алексей Кузнецов, генеральный директор производства деревянных модульных домов SWEDHUS.»Грамотно спроектированное заземление – электробезопасность жилища, электроприборов, а главное здоровья и жизни», – дополняет Владимир Когут, начальник ПТО ООО “ЭРКОН”.Виды заземленияСуществует два основных вида заземления:Роль естественного заземления выполняют части металлических конструкций дома, постоянно находящиеся в земле: арматура фундамента, водопровод, обсадные трубы. «Данный вид заземления может показаться экономичнее на этапе возведения здания, но не рекомендуется применять его потому, что металлические элементы, находящиеся в постоянном контакте с грунтом, со временем приходят в негодность и их ремонт или замена будет значительно сложнее и дороже замены отдельного заземлителя», – говорит Алексей Кокорин, начальник сборочного цеха электрощитового оборудования (НКУ) ООО «Завод «КЛАЙВ».В качестве естественной защиты используются:В качестве естественной защиты запрещается использовать:»Искусственное заземление представляет собой совокупность электродов, установленных в земле и объединенных с электрооборудованием через заземляющий проводник», – поясняет Алексей Кокорин. Это самостоятельная металлическая конструкция, монтирующаяся в землю. Как правило, для искусственных заземлителей используют горизонтальные и вертикальные электроды. Электроды помещаются в землю и соединяются стальным элементом с помощью сварочного аппарата. Такая конструкция образует контур заземления.Наиболее распространенные примеры искусственных защитных контуров: металлические полотна, стержни, уголки, трубы и стальные балки.Виды контуров заземления»Пpaвильнoe зaзeмлeниe в чacтнoм дoмe нaчинaeтcя имeннo c oбycтpoйcтвa кoнтypa. Контуры заземления могут быть в виде треугольника, пpямoyгoльникa, oвaлa, линии или дyги. Oптимaльный вapиaнт для чacтнoгo дoмa – тpeyгoльник, нo впoлнe пoдoйдyт и дpyгиe варианты», – отмечает Владимир Когут.Контур заземления представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких электродов, соединенных друг с другом и смонтированных по периметру здания. В зависимости от назначения используемой площади и удельного сопротивления грунта выделяют два вида контура заземления:Классическое заземление – это сварной металлический профиль, который вбивается в землю. Конструкция такого заземления представляет собой равносторонний треугольник, по углам которого вертикально в землю вбиты стальные уголки, их размеры должны быть не менее 50х50 мм. Заземление треугольником обязательно должно находиться ниже уровня промерзания грунта. Средняя длина используемых электродов составляет 2,5-3 метра.Данный вид заземления имеет один большой плюс – доступную цену. Использование дешевых стальных элементов делает стоимость конструкции минимальной. Однако у классической схемы есть масса минусов:Модульно-штыревое заземление представляет собой готовые заводские варианты конструкций, которые соединяются друг с другом без сварки. Как правило, это штыри с резьбой диаметром 14 мм и длиной 1,5 м. Вбиваются в землю обычным перфоратором. При монтировании заземления необходимо учитывать уровень удельного сопротивления грунта. Нормированное сопротивление, на которое следует ориентироваться, составляет не более 30 Ом для частных домов. 4 Ом – для источника тока при напряжении 380В, а для подстанции 110 кВ – 0,5 Ом. Количество штырей и глубина погружения заземлителя определяются в зависимости от полученных показаний. Проще говоря, чем плотнее грунт, тем на меньшую глубину необходимо вбивать заземление.Преимущества модульно-штыревой конструкции:Алексей Кузнецов подчеркивает, что эффективность работы заземления зависит от корректности расчетов, выбора схемы и проведения монтажа. Чаще всего выбор делается в пользу современного метода заземления, поскольку он гораздо практичнее и удобнее, чем классический.Схемы заземленияСистема заземления складывается из двух факторов.Один из них – это способ подключения нулевого проводника, которые бывают трех типов:Второй фактор при организации системы заземления – подключение к однофазной электрической сети (230В) или и к трёхфазной (400В).Совокупность обоих факторов даёт системы заземления с глухозаземлённой нейтралью (TN-C; TN-C-S; TN-S; TT) и с изолированной нейтралью (система IT).Различают TN, TT и IT системы заземления. Первая, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. В приведенных выше названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя, где:Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует детально рассмотреть каждую из них.Алексей Кокорин объясняет, если от трансформаторной подстанции идёт только один провод – нулевой, который может выполнять функцию и защитного проводника, то организуют системы заземления TN-C (ноль и земля объединены на всей линии) или TN-C-S (ноль и земля объединены в один проводник от подстанции и разделяются во вводном щитке домохозяйства). Эксперт рассказывает, что:TN-C – самый дешёвый вариант, но и с максимальным риском опасности: при обрыве N-проводника весь потенциал переходит на электрическое оборудование, что может привести к поражению током или даже пожару.TN-C-S чаще всего реализуется при реконструкции старых видов заземления. Фактор риска — при обрыве PEN-шины образуется полное напряжение в системе.»В современных строительных проектах предусматривают систему TN-S, для чего от подстанции с глухозаземленной нейтралью прокладывают два раздельных проводника: нейтраль (N) и защитный проводник (PE). Такая система наиболее надежная, т.к. даже при обрыве нуля, защитный проводник продолжает выполнять свою функцию», – говорит Алексей Кокорин.Системы типов IT и TT не имеют централизованного защитного проводника, поэтому возникает необходимость обустройства контура заземления прямо у потребителя.По словам специалиста, система TT – самая популярная для подключения частных домов, реже используют TN-C-S. При трехфазном вводе в дом приходит четыре провода (три фазы и рабочий ноль), при однофазном – два провода (одна фаза и ноль). На участке и в самом доме обустраивают независимую систему заземления.Расчет заземленияРасчет контура заземления необходим для того, чтобы определить сопротивление сооружаемого контура при эксплуатации, его размеры и форму. Алексей Кокорин поясняет, что основной расчет сводится к определению сопротивления растекания тока заземлителя. «Это сопротивление зависит от материала, размеров и количества заземляющих проводников, расстояния между ними, глубины их заложения и проводимости грунта. Чтобы произвести необходимые расчёты, не обязательно изучать и запоминать формулы – можно воспользоваться одним из специальных калькуляторов в интернете», – отмечает эксперт.Устройство заземления своими руками»Категорически не рекомендуется делать заземление своими руками. Более половины несчастных случаев вызваны контактом с поврежденным бытовым прибором и некорректно функционирующей системой заземления. Если вы хотите, чтобы работа была проведена безопасно, качественно и быстро, но при этом не знакомы со спецификой, не имеете профильного образования или опыта, стоит обратиться к профессионалам, которые оказывают полный спектр услуг в сфере электромонтажа. Так вы получите гарантии качества и уверенность в безопасности и эффективности контура заземления вашего дома», – предупреждает Алексей Кузнецов.Место для монтажаЗаземлители должны быть углублены на 0,5-0,7 м и уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 0,6-1 м. Например, в Москве грунт промерзает примерно на 130 см – значит, штырь заземления должен уходить вглубь примерно на 1,9-2,3 м. Расстояние между штырями рекомендуется выдерживать в 2,2 раза больше их длины, хотя на практике его редко удаётся выдерживать, что незначительно снижает эффективность контура заземления, так как уменьшается сопротивление растеканию.Располагаться контур заземления должен на расстоянии не менее 1 метра от дома, а заземлитель молниеотвода – больше 5 м от входа в дом, тропинок и дорожек. Рекомендуется выбирать для этого место, куда люди заходят редко и желательно в тени, которая способствует сохранению в почве большого количества влаги.Материал для контура заземленияСамый распространённый материал для изготовления контура — углеродистая сталь. В ПУЭ п.1.7.111 в таб.1.7.4 указаны минимальные размеры изделия.Владимир Когут отмечает, основными элементами контура заземления для частного дома являются:Подключение контура к сети производится медным проводом 10 мм² или алюминиевым 16 мм².Материал штырей заземления может быть недорогим – из стальных прутов или уголков, но специалисты рекомендуют использовать более дорогие, но долговечные медные или из нержавеющей стали.Сварочные работыШтыри и перемычки соединяются под землей только сварным способом, поскольку резьба корродирует в земле и теряет надежность. Медный провод от щита питания подсоединяется к токоотводу при помощи зажимной клеммы, а контакт обрабатывают антикоррозийной смазкой.Проверка контура заземленияПроверить смонтированный контур заземления можно самостоятельно или вызвать электролабораторию. Для проверки пропускают ток через специальные электроды, расположенные в грунте на расстоянии 20-30 м от контура. При подаче напряжения измеритель сопротивления определит сопротивление контура.Ввод в дом»Ввод заземления в дом чаще всего осуществляют через главную заземляющую шину (ГЗШ) в электрощите. ГЗШ обеспечивает надёжное соединение, возможность увеличения количества подсоединяемых проводников в случае необходимости. Кроме того, с помощью ГЗШ организуется система уравнивания потенциалов (СУП), которая повышает защиту человека от поражения током и от пожара, например, спровоцированного пробоем между проводниками кабелем питания в доме и молниеотводом», – поясняет Алексей Кокорин.Особенности схем заземления 220В и 380ВСовременные номинальные параметры сети: 230В и 400В. При организации контура заземления необходимо соблюдать определённые правила и требования. По словам Алексея Кокорина, контур заземления частного дома должен иметь сопротивление растекания 4 Ом при трехфазном питании (400В) и 8 Ом при 230В.Заземление отдельных бытовых приборов»Заземлению бытовых приборов многие люди либо вовсе не придают значение, либо оно рассматривается, как излишняя предосторожность. Однако это необходимо в первую очередь для защиты человека от поражения электрическим током и особенно важно в случае с электроприборами большой мощности и в металлическом корпусе, т.к. именно корпус при аварийной ситуации может оказаться под напряжением», — комментирует Алексей Кокорин. Причём удар током можно получить как от самого прибора, так и от другого металлического предмета, с которым контактирует оборудование. Например, в моей личной практике был случай выхода из строя бойлера, подключенного в розетку, не имеющую заземления, подсоединенного к водоснабжению шлангом с металлической оплеткой. В итоге при прикосновении к гребенке (коллектору) происходил удар током. То же самое может происходить и со стиральной машиной, и с другими электроприборами.Алексей Кокорин поясняет, что заземление бытовых приборов осуществляется двумя способами:Готовые комплекты заземленияОрганизовать заземление для частного или дачного дома, газового котла или молниезащиты можно при помощи современного решения — готового комплекта модульно-штыревого заземления. Комплекты различаются по величине сопротивления, суммарной длине вертикального заземлителя, количеству и характеристикам входящих в них стержней с комплектующими. При подборе готового комплекта Владимир Когут рекомендует учитывать регион установки заземлителя и климатическую зону, тип грунта и глубину залегания грунтовых вод, а также ряд других важных параметров.В названии комплектов отражена информация о ключевых характеристиках. В основе конструкции стержни из омедненной, оцинкованной и нержавеющей стали, — определить, какой комплект, можно по короткому коду в названии:Ошибки при выполнении монтажных работСпециалисты отмечают наиболее распространенные ошибки при самостоятельном монтаже:»При обнаружении недостатков в конструкции следует незамедлительно устранить их. Чрезмерное увеличение электрического сопротивления или нарушение целостности цепи нарушают работу заземления, и контур уже не может гарантировать безопасность», – Алексей Кузнецов.Правила и требования к контуру заземленияЧтобы контур заземления работал эффективно, он должен соответствовать определенным правилам:
https://realty.ria.ru/20210503/bezopasnost-1729973138.html
https://realty.ria.ru/20160219/407006693.html
москва
РИА Новости
internet-group@rian.ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2025
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
internet-group@rian.ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e6/08/08/1808104028_341:0:3072:2048_1920x0_80_0_0_3967ac6e88d872681ac4bf974c5bd424.jpg
РИА Новости
internet-group@rian.ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
электричество, общество, москва, жилье
Электричество, Общество, Москва, Жилье
- Заземление в частном доме
- Виды заземления
- Виды контуров заземления
- Схемы заземления
- Расчет заземления
- Устройство заземления своими руками
- Место для монтажа
- Материал для контура заземления
- Сварочные работы
- Проверка контура заземления
- Ввод в дом
- Особенности схем заземления 220В и 380В
- Заземление отдельных бытовых приборов
- Готовые комплекты заземления
- Ошибки при выполнении монтажных работ
- Правила и требования к контуру заземления
МОСКВА, 8 авг — РИА Новости. Заземление в частном доме нужно для защиты человека от поражения электротоком, для безопасной эксплуатации электроприборов и газового оборудования, эффективной работы молниезащиты. Как правильно выбрать схему, сделать расчет заземляющих устройств для 220В и 380В, требования к контуру заземления, можно ли сделать систему защиты своими руками, ошибки монтажа – в материале РИА Новости.
Заземление в частном доме
Согласно
п. 1.7.28 ПУЭ
(правила устройства электроустановок) заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. Монтаж заземления является важным этапом при устройстве системы электроснабжения частного дома, коттеджа или квартиры.
«
«Заземление в частных домах подразумевает соединение всех токоведущих частей электросети с землей, для которого используется проводник с минимальным сопротивлением. Именно благодаря заземлению статический заряд не накапливается на корпусах электроприборов до значений, которые могут быть опасны для человека», — комментирует Алексей Кузнецов, генеральный директор производства деревянных модульных домов SWEDHUS.
«Грамотно спроектированное заземление – электробезопасность жилища, электроприборов, а главное здоровья и жизни», – дополняет Владимир Когут, начальник ПТО ООО “ЭРКОН”.
Виды заземления
Существует два основных вида заземления:
- естественное;
- искусственное.
Роль естественного заземления выполняют части металлических конструкций дома, постоянно находящиеся в земле: арматура фундамента, водопровод, обсадные трубы. «Данный вид заземления может показаться экономичнее на этапе возведения здания, но не рекомендуется применять его потому, что металлические элементы, находящиеся в постоянном контакте с грунтом, со временем приходят в негодность и их ремонт или замена будет значительно сложнее и дороже замены отдельного заземлителя», – говорит Алексей Кокорин, начальник сборочного цеха электрощитового оборудования (НКУ) ООО «Завод «КЛАЙВ».
В качестве естественной защиты используются:
- свинцовые оболочки кабеля, проложенные в траншеях под землей;
- рельсы неэлектрифицированных путей;
- железобетонные и металлические конструкции строительных сооружений, соприкасающиеся с землей;
- подземные водопроводные и канализационные магистрали.
В качестве естественной защиты запрещается использовать:
- отопительные системы и металлические трубы с горючими и взрывоопасными веществами;
- трубы с антикоррозийным покрытием;
- металлоконструкции для транспортировки горючих и токсичных веществ.
«Искусственное заземление представляет собой совокупность электродов, установленных в земле и объединенных с электрооборудованием через заземляющий проводник», – поясняет Алексей Кокорин. Это самостоятельная металлическая конструкция, монтирующаяся в землю. Как правило, для искусственных заземлителей используют горизонтальные и вертикальные электроды. Электроды помещаются в землю и соединяются стальным элементом с помощью сварочного аппарата. Такая конструкция образует контур заземления.
Наиболее распространенные примеры искусственных защитных контуров: металлические полотна, стержни, уголки, трубы и стальные балки.
Виды контуров заземления
«Пpaвильнoe зaзeмлeниe в чacтнoм дoмe нaчинaeтcя имeннo c oбycтpoйcтвa кoнтypa. Контуры заземления могут быть в виде треугольника, пpямoyгoльникa, oвaлa, линии или дyги. Oптимaльный вapиaнт для чacтнoгo дoмa – тpeyгoльник, нo впoлнe пoдoйдyт и дpyгиe варианты», – отмечает Владимир Когут.
Контур заземления представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких электродов, соединенных друг с другом и смонтированных по периметру здания. В зависимости от назначения используемой площади и удельного сопротивления грунта выделяют два вида контура заземления:
- классический (треугольник);
- современный (модульно-штыревое заземление).
Классическое заземление – это сварной металлический профиль, который вбивается в землю. Конструкция такого заземления представляет собой равносторонний треугольник, по углам которого вертикально в землю вбиты стальные уголки, их размеры должны быть не менее 50х50 мм. Заземление треугольником обязательно должно находиться ниже уровня промерзания грунта. Средняя длина используемых электродов составляет 2,5-3 метра.
Данный вид заземления имеет один большой плюс – доступную цену. Использование дешевых стальных элементов делает стоимость конструкции минимальной. Однако у классической схемы есть масса минусов:
- большая площадь заземлителя (часто необходимо более 10 электродов);
- резка материала на части нужных размеров (по 2-6 м);
- необходимость транспортировки материалов до места установки;
- трудоемкий процесс установки, требующий забивания уголков-электродов и проведения сварочных работ;
- непродолжительный срок службы;
- получение разрешений при устройстве заземления в городской черте.
Модульно-штыревое заземление представляет собой готовые заводские варианты конструкций, которые соединяются друг с другом без сварки. Как правило, это штыри с резьбой диаметром 14 мм и длиной 1,5 м. Вбиваются в землю обычным перфоратором. При монтировании заземления необходимо учитывать уровень удельного сопротивления грунта. Нормированное сопротивление, на которое следует ориентироваться, составляет не более 30 Ом для частных домов. 4 Ом – для источника тока при напряжении 380В, а для подстанции 110 кВ – 0,5 Ом. Количество штырей и глубина погружения заземлителя определяются в зависимости от полученных показаний. Проще говоря, чем плотнее грунт, тем на меньшую глубину необходимо вбивать заземление.
Преимущества модульно-штыревой конструкции:
- возможность монтажа в любом месте – модульно-штыревое заземление можно сделать даже в подвале или в непосредственной близости от стен дома;
- при соединении модульного заземления не нужна сварка, вся конструкция крепится на специальных муфтах.
Алексей Кузнецов подчеркивает, что эффективность работы заземления зависит от корректности расчетов, выбора схемы и проведения монтажа. Чаще всего выбор делается в пользу современного метода заземления, поскольку он гораздо практичнее и удобнее, чем классический.
Схемы заземления
Система заземления складывается из двух факторов.
Один из них – это способ подключения нулевого проводника, которые бывают трех типов:
-
1.
N — функциональный ноль.
-
2.
PE — защитный ноль, или заземление.
-
3.
PEN — совмещение функционального и защитного нулевых проводников.
Второй фактор при организации системы заземления – подключение к однофазной электрической сети (230В) или и к трёхфазной (400В).
Совокупность обоих факторов даёт системы заземления с глухозаземлённой нейтралью (TN-C; TN-C-S; TN-S; TT) и с изолированной нейтралью (система IT).
Различают TN, TT и IT системы заземления. Первая, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. В приведенных выше названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя, где:
- T — заземление.
- N — подключение к нейтрали.
- I — изолирование.
- C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
- S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.
Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует детально рассмотреть каждую из них.
Алексей Кокорин объясняет, если от трансформаторной подстанции идёт только один провод – нулевой, который может выполнять функцию и защитного проводника, то организуют системы заземления TN-C (ноль и земля объединены на всей линии) или TN-C-S (ноль и земля объединены в один проводник от подстанции и разделяются во вводном щитке домохозяйства). Эксперт рассказывает, что:
TN-C – самый дешёвый вариант, но и с максимальным риском опасности: при обрыве N-проводника весь потенциал переходит на электрическое оборудование, что может привести к поражению током или даже пожару.
TN-C-S чаще всего реализуется при реконструкции старых видов заземления. Фактор риска — при обрыве PEN-шины образуется полное напряжение в системе.
«В современных строительных проектах предусматривают систему TN-S, для чего от подстанции с глухозаземленной нейтралью прокладывают два раздельных проводника: нейтраль (N) и защитный проводник (PE). Такая система наиболее надежная, т.к. даже при обрыве нуля, защитный проводник продолжает выполнять свою функцию», – говорит Алексей Кокорин.
Системы типов IT и TT не имеют централизованного защитного проводника, поэтому возникает необходимость обустройства контура заземления прямо у потребителя.
По словам специалиста, система TT – самая популярная для подключения частных домов, реже используют TN-C-S. При трехфазном вводе в дом приходит четыре провода (три фазы и рабочий ноль), при однофазном – два провода (одна фаза и ноль). На участке и в самом доме обустраивают независимую систему заземления.
Расчет заземления
Расчет контура заземления необходим для того, чтобы определить сопротивление сооружаемого контура при эксплуатации, его размеры и форму. Алексей Кокорин поясняет, что основной расчет сводится к определению сопротивления растекания тока заземлителя. «Это сопротивление зависит от материала, размеров и количества заземляющих проводников, расстояния между ними, глубины их заложения и проводимости грунта. Чтобы произвести необходимые расчёты, не обязательно изучать и запоминать формулы – можно воспользоваться одним из специальных
калькуляторов
в интернете», – отмечает эксперт.
Устройство заземления своими руками
«Категорически не рекомендуется делать заземление своими руками. Более половины несчастных случаев вызваны контактом с поврежденным бытовым прибором и некорректно функционирующей системой заземления. Если вы хотите, чтобы работа была проведена безопасно, качественно и быстро, но при этом не знакомы со спецификой, не имеете профильного образования или опыта, стоит обратиться к профессионалам, которые оказывают полный спектр услуг в сфере электромонтажа. Так вы получите гарантии качества и уверенность в безопасности и эффективности контура заземления вашего дома», – предупреждает Алексей Кузнецов.
Место для монтажа
Заземлители должны быть углублены на 0,5-0,7 м и уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 0,6-1 м. Например, в Москве грунт промерзает примерно на 130 см – значит, штырь заземления должен уходить вглубь примерно на 1,9-2,3 м. Расстояние между штырями рекомендуется выдерживать в 2,2 раза больше их длины, хотя на практике его редко удаётся выдерживать, что незначительно снижает эффективность контура заземления, так как уменьшается сопротивление растеканию.
Располагаться контур заземления должен на расстоянии не менее 1 метра от дома, а заземлитель молниеотвода – больше 5 м от входа в дом, тропинок и дорожек. Рекомендуется выбирать для этого место, куда люди заходят редко и желательно в тени, которая способствует сохранению в почве большого количества влаги.
Материал для контура заземления
Самый распространённый материал для изготовления контура — углеродистая сталь. В
ПУЭ п.1.7.111 в таб.1.7.4
указаны минимальные размеры изделия.
Владимир Когут отмечает, основными элементами контура заземления для частного дома являются:
-
1.
Заземлители вертикальные. При изготовлении из прутьев диаметр должен быть не менее 16 мм, для труб он увеличивается до 32 мм, размеры уголка не менее 50х50х4 мм.
-
2.
Горизонтальные заземлители. При использовании прутьев их диаметр может быть уменьшен до 10 мм, размер уголка или коробочки не меняется.
-
3.
Подвод к зданию. Осуществляется стальной полосой 40х4 мм.
Подключение контура к сети производится медным проводом 10 мм² или алюминиевым 16 мм².
Материал штырей заземления может быть недорогим – из стальных прутов или уголков, но специалисты рекомендуют использовать более дорогие, но долговечные медные или из нержавеющей стали.
Сварочные работы
Штыри и перемычки соединяются под землей только сварным способом, поскольку резьба корродирует в земле и теряет надежность. Медный провод от щита питания подсоединяется к токоотводу при помощи зажимной клеммы, а контакт обрабатывают антикоррозийной смазкой.
Проверка контура заземления
Проверить смонтированный контур заземления можно самостоятельно или вызвать электролабораторию. Для проверки пропускают ток через специальные электроды, расположенные в грунте на расстоянии 20-30 м от контура. При подаче напряжения измеритель сопротивления определит сопротивление контура.
Ввод в дом
«Ввод заземления в дом чаще всего осуществляют через главную заземляющую шину (ГЗШ) в электрощите. ГЗШ обеспечивает надёжное соединение, возможность увеличения количества подсоединяемых проводников в случае необходимости. Кроме того, с помощью ГЗШ организуется система уравнивания потенциалов (СУП), которая повышает защиту человека от поражения током и от пожара, например, спровоцированного пробоем между проводниками кабелем питания в доме и молниеотводом», – поясняет Алексей Кокорин.
Особенности схем заземления 220В и 380В
Современные номинальные параметры сети: 230В и 400В. При организации контура заземления необходимо соблюдать определённые правила и требования. По словам Алексея Кокорина, контур заземления частного дома должен иметь сопротивление растекания 4 Ом при трехфазном питании (400В) и 8 Ом при 230В.
Заземление отдельных бытовых приборов
«Заземлению бытовых приборов многие люди либо вовсе не придают значение, либо оно рассматривается, как излишняя предосторожность. Однако это необходимо в первую очередь для защиты человека от поражения электрическим током и особенно важно в случае с электроприборами большой мощности и в металлическом корпусе, т.к. именно корпус при аварийной ситуации может оказаться под напряжением», — комментирует Алексей Кокорин. Причём удар током можно получить как от самого прибора, так и от другого металлического предмета, с которым контактирует оборудование. Например, в моей личной практике был случай выхода из строя бойлера, подключенного в розетку, не имеющую заземления, подсоединенного к водоснабжению шлангом с металлической оплеткой. В итоге при прикосновении к гребенке (коллектору) происходил удар током. То же самое может происходить и со стиральной машиной, и с другими электроприборами.
Алексей Кокорин поясняет, что заземление бытовых приборов осуществляется двумя способами:
-
1.
Первый – заземление через розетку в случае, когда к розетке помимо двух основных проводов питания подходит третий – заземляющий. В таком случае заземление происходит через специальные контакты в розетке и на вилке электроприбора, предполагающего заземление.
-
2.
Второй способ заземления относится к стационарному электрооборудованию и предполагает дополнительное присоединение провода заземления напрямую к корпусу.
Готовые комплекты заземления
Организовать заземление для частного или дачного дома, газового котла или молниезащиты можно при помощи современного решения — готового комплекта модульно-штыревого заземления. Комплекты различаются по величине сопротивления, суммарной длине вертикального заземлителя, количеству и характеристикам входящих в них стержней с комплектующими. При подборе готового комплекта Владимир Когут рекомендует учитывать регион установки заземлителя и климатическую зону, тип грунта и глубину залегания грунтовых вод, а также ряд других важных параметров.
В названии комплектов отражена информация о ключевых характеристиках. В основе конструкции стержни из омедненной, оцинкованной и нержавеющей стали, — определить, какой комплект, можно по короткому коду в названии:
- EZ – стальные стержни с покрытием из меди, срок эксплуатации – 100 лет;
- CN – стержни из нержавеющей стали, срок службы – 50 лет;
- ZN – стержни из стали с цинковым покрытием, срок службы – 30 лет.
Ошибки при выполнении монтажных работ
Специалисты отмечают наиболее распространенные ошибки при самостоятельном монтаже:
- большое расстояние контура от дома, что приводит к значительному увеличению сопротивления системы;
- покраска с целью защиты электродов от коррозии;
- коррозия, которая достаточно быстро нарушает контакт между элементами;
- использование тонкого профиля для электродов: через небольшой промежуток времени коррозия начинает вызывать резкое увеличение сопротивления металла.
«
«При обнаружении недостатков в конструкции следует незамедлительно устранить их. Чрезмерное увеличение электрического сопротивления или нарушение целостности цепи нарушают работу заземления, и контур уже не может гарантировать безопасность», – Алексей Кузнецов.
Правила и требования к контуру заземления
Чтобы контур заземления работал эффективно, он должен соответствовать определенным правилам:
- Расположение внешнего контура на расстоянии не менее одного метра и не больше 10 метров от дома. Оптимальный вариант – два-четыре метра от фундамента.
- Заглубление электродов должно происходить в пределах двух-трех метров. На поверхности для соединения полосой оставляют часть штыря длиной 20-25 см.
- Увязку электродов между собой обеспечивают исключительно методом сварки. А соединение в щите может производиться болтами.
- Общее сопротивление системы не должно превышать 4 Ом для 380 В (400 В) и 8 Ом для 220 В (230 В).
Соединение металлических частей электросетей и приборов с заземляющим контуром называется заземлением. В случае пробоя изоляции весь потенциал сети уходит в землю или её эквивалент. Если заземление отсутствует или установлено неправильно, прикосновение к электрооборудованию может закончиться для человека смертельным ударом тока.
Необходимость проведения заземления в частном доме или на даче
Нужно ли заземление в доме? Да, ведь оно необходимо для обеспечения безопасности человека. Ток выбирает проводник с минимальным сопротивлением. Этот показатель у заземляющего контура ниже, чем у человеческого тела. Поэтому в случае попадания напряжения фазы на открытую часть прибора, ток «стекает» в землю. Опасность для жильцов дома сведена к минимуму. Заземление продлевает срок работы электрооборудования, обеспечивает его нормальную и бесперебойную работу. Защищает от скачков напряжения и помех электросети.
Правила ПУЭ, ПТЭЭП, ГОСТы и ПТБ требуют установки системы заземления. При её отсутствии поставщик электроэнергии имеет право отключить подачу электричества. Более того, современные приборы имеют специальные выводы и требуют соединения с заземляющим контуром.
Отличие заземления от громоотвода
Молниеотвод и система заземления схожи по принципу действия, но предназначены для разных целей. Если разряд молнии попадёт во внутреннюю электросеть, может произойти расплавление и возгорание проводки. Громоотвод перехватывает прямой удар молнии. Далее по внешним электрическим отводам токи «стекают» к заземлителю, который рассеивает их в земле. Разводка у заземления и молниеотвода должна быть разной. Подземный контур может быть общим, если есть запас по сечению.
Молниеотвод представляет собой обыкновенную антенну, индуцирующую в себе токи от атмосферного электричества. Благодаря этому устройству атмосферное электричество идёт мимо здания, не нанося ему и жильцам вреда.
Громоотводы бывают активные и пассивные. Первые производят электроразряд и «привлекают» к себе молнию. Такие молниеотводы получили широкое применение в Европе и США. Российское законодательство устанавливает правила монтажа пассивных систем молниезащиты. В зависимости от строения они бывают сетчатыми, стержневыми и тросовыми. Сетчатые системы монтируются исключительно на крыше. Две другие конструкции можно располагать как на кровле, так и рядом с домом.
Отличие заземления и зануления
Назначение этих электросистем одинаковое – в случае пробоя изоляции защитить человека от удара электрическим током. При занулении металлические нетоковедущие части приборов соединяются с нулевым защитным проводником. При пробое изоляции происходит сопряжение двух фаз, которое приводит к короткому замыканию. Срабатывает защитный автомат и электропитание отключается. С помощью зануления старую электропроводку адаптируют под трёхжильное оборудование европейского стандарта.
При защитном занулении подача электроэнергии отключается за доли секунды. При заземлении опасный ток тут же уходит в грунт. Напряжение с корпуса оборудования уходит. Доля тока, получаемая человеком минимальна и не опасна для жизни.
Чтобы выполнить монтаж зануления, понадобятся профессиональные знания электротехники, расчёты, выбор точки соединения. Если нулевой провод в распредщите оборвётся, схема не будет функционировать. Прикоснувшись к поверхности оборудования под напряжением, человек или животное получит удар током. В этом отношении система заземления более эффективна и долговечна – жила РЕ не перегорает и не обрывается. Для надёжности рекомендуется ежегодно подкручивать клемму.
Заземляющий контур также необходимо периодически проверять – сварные стыки может разъесть коррозия.
Виды заземления частных домов
Выбор зависит от вида подведённой электросети. Различают следующие системы: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT. Буквы в аббревиатурах обозначают следующее:
- S – разделенный рабочий и защитный нулевой провод;
- N – нейтраль;
- I – изолированная;
- T – земля;
- C – комбинированный рабочий и защитный нулевой провод.
Для дач и частных домов обычно используют схемы TN-C-S и TT. Они просты и могут быть выполнены без привлечения профессиональных электриков.
Система TN-C-S
TN-C-S стало компромиссным вариантом между устаревшей системой прошлого века TN-C и современной схемой TN-S. Объединённый проводник PEN разделяется на две жилы: PE (заземляющая) и N (нейтраль). Эти обе шины подсоединяются к соответствующим контактам электрической розетки. Жила PE неразрывна по всей длине и подключается к открытой части прибора. N выводится к питающим контактам розеток.
На пути от электрической подстанции до вводного домашнего щитка идёт имеющаяся линия с проводником PEN. На вводе в здание жила PEN разделяется на два провода: PE (заземляющая) и N (нейтраль). Точка разделения соединяется с контуром заземления дома. К жилому помещению подводится жила PE. При однофазном питании прокладывается трёхжильная проводка (L, N, PE). В случае трёхфазной сети используются пятижильный кабель (A,B,C,N,PE).
Преимущества системы TN-C-S:
- простота конструкции;
- меньшая стоимость монтажа по сравнению с TN-S;
- высокая степень защиты от удара электротоком.
Минус конструкции:
- при обрыве жилы РЕ до его расщепления металлические поверхности оборудования будут находиться под опасным напряжением.
Система TT
Такую схему применяют в небольших частных коттеджах с одним фазным напряжением и двухпроводным кабелем на вводе. К контуру заземления рядом с домом подводится проводник PE, который используется только в качестве нулевого провода N. На заземляющий контур выводятся жилы розеток и контакты с металлических корпусов бытовых устройств. Электросеть дома имеет отдельное глухое заземление, не связанное с заземлением электрической подстанции.
Схема ТТ используется, если кабели TN-C-S не соответствуют требованиям гл. 1.7 ПУЭ – не обеспечивается безопасность и защитное заземление.
Монтаж защиты дома по системе ТТ выполняется при неудовлетворительном техническом состоянии воздушной ЛЭП. Пункт 1.7.109 ПУЭ требует заземлять жилу PEN на опорах, по которым она проходит. При многолетней эксплуатации заземление электрических столбов может выйти из строя. При обрыве кабеля и отсутствии дополнительного заземления открытые части электроприборов могут оказаться под опасным напряжением.
Преимущества системы ТТ:
- лёгкость монтажа;
- повреждение ЛЭП не создаёт опасности для жизни людей;
- при установке не нужно менять питающую линию.
Минусы конструкции:
- необходимо устанавливать устройство защитного отключения, что делает систему дороже и сложнее.
Контур заземления и его виды. Правила и требования к контуру заземления
Заземляющий контур представляет собой систему металлических стержней, вбитых вертикально в землю рядом с защищаемым зданием. Конструкция изготавливается чаще всего из стали, которая в силу малого электрического сопротивления мгновенно отводит ток в землю.
Металлические пруты устанавливаются в грунте на глубине 3 м. Далее эти проводники соединяются между собой металлическими пластинами, которые подсоединяются через электрозитовое оборудование к внутренней подсистеме здания. От щита заземляющие кабели идут к розеткам, замыкаются на внешние поверхности электроприборов. При пробое изоляции оборудования ток уходит по жилам заземления в грунт.
Существующие виды
При монтаже заземления частного дома или дачи используют два типа контуров:
- треугольный;
- линейный.
При треугольном контуре три стержня соединяются между собой равными по длине пластинами в замкнутую фигуру. Сторона треугольника должна быть не меньше длины закопанной части проводника. Для проводников используют круглую стальную арматуру или уголки. Чтобы электроды легче забивались в землю, их необходимо заострить.
Линейный контур составляют из нескольких проводников по прямой или полукругом. Такая система используется на ограниченных по площади участках. Металлические пруты забиваются на расстояние не меньше длины подземной части. Минус этого варианта – больший расход проводников.
Если площадь участка позволяет, замкнутый контур допускается монтировать в форме круга, квадрата, любого другого многоугольника. Понадобится больше металлических стержней.
Требования и правила
От соблюдения определённых норм зависит эффективность работы контура.
- При напряжении 380 В суммарное сопротивление системы должно быть не выше 4 Ом. При 220 В – 8 Ом.
- Расстояние от контура до здания должно быть не меньше 1 метра и не больше 10 метров.
- Проводники соединяются между собой только сваркой. К электрощиту электроды можно подключать болтами.
- Металлические штыри забиваются в землю на глубину не более 3 м. Длина над поверхностью грунта для соединения пластинами составляет 20-25 см.
- Толщина электрического кабеля между электрощитом и контуром составляет не менее 16 мм.
Металл забиваемых в землю штырей не должен подвергаться коррозии, иначе повысится электрическое сопротивление проводника и контур не сможет нормально функционировать. Внешняя конструкция располагается ниже глубины замерзания грунта, чтобы земля не поднимала стержни. Металлические проводники должны быть достаточно прочными.
Формулы для расчёта параметров, необходимых при заземлении дома
В основе вычислений – расчёт сопротивления среды проходящему электрическому току.
Сопротивление грунта
Формула для одного штыря:
где Т – длина от середины штыря до поверхности грунта в метрах;
ρэкв – эквивалентное удельное сопротивление почвы (зависит от вида грунта и берётся из таблицы 1);
d – диаметр штыря в метрах;
L – длина штыря в метрах.
Таблица 1
Вид грунта | ρэкв, Ом*м |
---|---|
Песок, если уровень подпочвенных вод до 5 метров | 500 |
Песок, если уровень подпочвенных вод ниже 5 метров | 1000 |
Торф | 20 |
Рыхлая горная порода (супесь) | 150 |
Глина | 60 |
Почва | 50 |
Параметры электродов заземления
Количество контурных стержней рассчитывается в соответствии со следующей формулой:
no = (Ro * Ψ)/Rн
где Ro – расчётное сопротивление;
Rн – предельное суммарное сопротивление контурной конструкции (60 Ом при напряжении 127-220 В, 15 Ом при 380 В);
Ψ – климатический коэффициент (берётся из таблицы 2).
Таблица 2
Тип проводника | Природно-климатическая область | |||
I | II | III | IV | |
Вертикальный штырь | 1,8 — 2 | 1,5 — 1,8 | 1,4 — 1,6 | 1,2 — 1,4 |
Горизонтальный штырь | 4,5 — 7 | 3,5 — 4,5 | 2 — 2,5 | 1,5 |
Размеры стержней подбираются в зависимости от погодных условий с учётом следующих рекомендаций:
- Минимальная ширина пластины для связки стержней – 1 см. Толщина – более 3 см.
- Минимальная толщина стенок трубы – 0,3 см.
- Толщина стенки уголка – 0,4 см.
- Диаметр стального штыря – как минимум 0,14 см.
Металлические пруты погружаются в землю на 0,2 м ниже границы замерзания грунта. Длина стержней не меньше 150 см. Расстояние между проводниками равно как минимум длине электрода (не меньше 2 м).
Алгоритм заземления своими руками
Сначала проектируется схема контура заземления. Если площадь придомового участка позволяет, самая распространенная форма – равносторонний треугольник. Вертикальные стержни образуют вершины, связка выполняется стальными полосами. При недостаточной площади проводники выстраивают линейно (прямая, полукруг, зигзаг).
Выбор материалов
Чтобы контур заземления эффективно справлялся со своей задачей, он должен быть высокопрочным. Важно низкое электрическое сопротивление и устойчивое соединение всех элементов системы.
Стержни лучше выбрать из прочной нержавеющей стали, выдерживающей удары при вбивании. При достаточном сечении штыря электрическое сопротивление отвечает требованиям нормативов для заземления. Для проводников выбирают следующие материалы:
- Стальная трубка диаметром от 5 см. Стенки толщиной от 0,4 см. чем твёрже и суше грунт, тем толще должны быть стенки трубы. При засухе сопротивление почвы повышается, и контур может не сработать. Тогда в места залегания электродов заливают солевой раствор, благодаря чему ток легче рассеивается в земле.
- Гладкий стальной прут диаметром от 0,16 см. Арматуру использовать не рекомендуется – материал не выдерживает высокие температуры, а шероховатая поверхность повышает электрическое сопротивление.
- Уголок 0,5 на 0,5 см. Чтобы легче забить в грунт, нижнюю часть заостряют. Толщина стенки уголка – от 0,4 см.
Металла для связки проводников может быть изготовлен из следующих материалов:
- Жила из меди сечением не менее 10 кв.мм.
- Стальная пластина с сечением как минимум 48 кв.мм.
- Полоски алюминия сечением 16 кв.мм.
Самый распространённый материал – пластины из стали. Сварочное соединение с проводниками получается качественным. Связка на основе цветных металлов выполняется сваркой и болтами с шинами.
Пошаговая инструкция заземления дома своими руками
Теоретические вопросы рассмотрены. Как выполнить установку заземляющего контура на практике? Подготовьте следующие инструменты:
- перфоратор для измельчения камней в грунте;
- сварочное оборудование для соединения элементов контура;
- ударный молот для вбивания стержней в грунт;
- аппарат для резки металла;
- лопата с заострённым концом;
- совковая лопата.
Контур монтируют в удалённой придомовой зоне, недоступной для человека и животных. Во избежание электрических травм лучше обнести место заземления ограждающей конструкцией. Расстояние до фундамента – не менее 1 м. в грунте ставят отметки для электродов.
Следующий этап – разметка под контур, вывод проводника. Выкапывается траншея высотой от 0,5-0,6 м. Вбиваются стальные стержни на глубину примерно 2-2,5 м. Штыри соединяются металлическими полосами.
После сварных работ траншея заливается соляным раствором и засыпается. Для приготовления солевого раствора 3 пачки соли смешивают с 10 литрами воды. Такой раствор понижает сопротивление грунта и облегчает стекание тока в землю.
Конец металлосвязки подводится к внутренней системе заземления дома. С помощью болтов выполняется соединение с электрощитом здания. Подключение заземления в частном доме выполнено.
Проверка правильности монтажа
Для профессионального контроля системы используются специальные приборы для измерения сопротивления (Ф4103-М1). Если такого оборудования под рукой нет, проверить монтаж можно простой лампой накаливания 100-200 Вт. Одну жилу патрона подсоединяем к фазе, а вторую к системе заземления. Яркий свет лампы указывает на верную установку контура. При отсутствии горения или тусклом свете следуют проверить качество сварные швы.
Заземление в частном доме при напряжении сети 220 В и 380 В
Внешняя схема заземления дома для обоих вариантов одинаковая. А вот разводка жилы на вводе в здание разная.
При напряжении 220 В используется двухжильная ЛЭП. Один кабель разделяется на N и PE. Второй провод подключается к изоляторам.
При 380 В ЛЭП состоит обычно из 4-х проводов. Одна жила расщепляется на «нейтраль» и «землю». Оставшиеся провода подключаются к изоляторам. К дифференцированному автомату через устройство защитного отключения подводится фаза и нейтраль.
Ошибки монтажа и способы их устранения
При самостоятельной установке встречаются следующие ошибки:
- Для проводников используется слишком тонкий профлист. Такой материал быстро подвергается коррозии, вследствие чего увеличивается сопротивление проводника. Система заземления становится неэффективной.
- Проводники окрашивают во избежание коррозии. Подобные действия препятствуют прохождению электрического тока.
- Подключение медных проводов к алюминиевым. Возникает контактная коррозия, препятствующая прохождению тока.
- Контур на большом расстоянии от здания, что приводит к увеличению электрического сопротивления.
Недостатки монтажа необходимо немедленно исправить. Если контур имеет высокое электрическое сопротивление или имеют место разрывы цепи, система заземления не защитит от удара током.
Контур несложно выполнить своими силами. Необходимо выбрать подходящую схему, закупить материалы. Дорогостоящие инструменты целесообразнее взять напрокат. Прокопать траншею можно самостоятельно или нанять рабочих.
Правильное заземление дома гарантирует безопасность вам и вашим близким. Чтобы контур функционировал правильно, необходимо выполнить грамотные расчёты, разработать план и надлежащим образом провести монтаж.
При строительстве дома приходится проводить разные электротехнические работы. Одна из них — планирование и обустройство заземляющей системы. Строительные нормативы допускают самостоятельное проведение этих работ. Мы подготовили подробную инструкцию, как сделать заземление в частном доме, соблюдая при этом все требования нормативов.
Статья написана в ознакомительных целях. Самостоятельная работа с электрикой без имеющегося опыта и профессионализма может быть опасной для жизни из-за ударов током и повлечь за собой последствия в виде пожаров и т.п. Редакция не несет ответственности за действия читателей.
Как самостоятельно обустроить заземление
Что это такое
Устройство заземляющей системы
Разновидности контура
— Линейный
— Замкнутый
Поэтапная инструкция
— Выбор места
— Подготовка материалов и инструмента
— Монтажные работы
Альтернатива самодельной конструкции
Заземление: что это такое
Под обустройством заземления понимают установку металлического контура, через который корпуса всего находящегося в здании электрооборудования соединяются с землей. Чтобы это осуществить, в систему включена выделенная жила. Она проходит во всех кабелях электроприборов и в электросети, где проходит от розеток к электрощитку, а оттуда во вкопанный в почвогрунт заземляющий контур. Таким образом, электрооборудование получает электрозащиту. Если оно окажется неисправным, и напряжение пойдет на детали из металла, избыточный ток будет сброшен в грунт. На корпусе может остаться слабый заряд, но для людей он не опасен.
Надо знать, что требование к обустройству заземления появилось не так уж давно. Раньше ограничивались занулением. Желательно различать эти понятия. Зануление предполагает наличие кабеля из двух жил, где один провод — нуль, а другой — фаза. Электрооборудование соединяли с находящейся в элетрощитке нулевой шиной, которую обязательно заземляли. Работало это так. При включении электроприбора нуль-провод находился под напряжением. При неполадках получался пробой на корпус прибора и короткое замыкание, на него реагировал автомат в электрощитке и отключал электричество. Это не очень эффективно и потенциально опасно, поэтому зануление считается устаревшим вариантом и не используется при строительстве новых домов.
Для заземления в отличие от устаревшего зануления нужен отдельный заземляющий провод. Он есть только в трех- или пятижильном кабеле. В новых домах прокладывается только такой. В старых постройках с двужильным кабелем для установки заземляющей системы необходимо сначала заменить электропроводку. Наличие заземления — обязательное требование безопасности, зафиксированное во всех строительных нормативах. Грамотно спроектированная и обустроенная система защищает людей от поражения электротоком при возникновении неисправности в электрических приборах. Различают несколько видов заземляющих систем, большинство из которых монтируются только профессионалами. Но и своими руками сделать заземление в частном доме тоже можно. Далее подробно рассмотрим обустройство такой системы.
Что такое заземляющий контур
Основные требования, которые предъявляются к заземлению, собраны в главе 1.7 ПУЭ. В нем сказано, что около здания должен быть обустроен заземляющий контур. В него будет уходить напряжение при аварийной утечке тока или при возникновении замыкания. По правилам контур помещают в почвогрунт рядом со зданием. Система состоит из нескольких элементов.
- Вертикальный заземляющий электрод. Вкапывается в грунт строго вертикально. В качестве заземляющего элемента используют металлические уголки размером 50х50 мм или пруты диаметром от 18 мм и больше. Длина элементов зависит от типа грунта, в котором они будут находиться. Среднее значение — 3 м, этого достаточно для практически любого почвогрунта. Электроды делают из меди, оцинкованной или черной стали. Первый вариант самый эффективный.
- Горизонтальный заземлитель. Металлические полосы, которые соединяют заземляющие электроды в общий контур. Обычно это полоса из металла или металлические стержни. Их приваривают к верхним краям электродов-заземлителей.
- Заземляющий проводник. Прокладывается от электрощитка до собранного и установленного контура заземления.
Конструкцию желательно защитить от коррозии. Учитывая, что электроды должны полностью находиться в грунте и соприкасаться с ним как можно большей площадью, окрашивать их нельзя. Разрешено наносить антикоррозийные препараты на полосы из металла и обрабатывать участки сварных соединений битумом либо смолой.
Важно. Запрещено обустраивать заземляющую систему из уже проложенных «подручных» подземных конструкций, к примеру, из металлического водопровода. Такое решение небезопасно, кроме того, металл будет корродировать намного быстрее.
Cхемы контура заземления частного дома
Геометрия заземляющего контура может быть разной. Подходящий вариант выбирают исходя из удобства монтажа и эксплуатационных характеристик. Разберем основные варианты.
Линейная
Элементы монтируются в ряд, соединяются последовательно. Это очень удобно при установке около стены здания либо вдоль забора. Линия не замыкается, количество штырей-электродов бывает разным, но не менее трех. Чем их больше, тем эффективнее сопротивление системы. Основной недостаток схемы — при повреждении одного из горизонтальных элементов-перемычек конструкция выходит из строя. Действует так называемый «принцип гирлянды», поскольку элементы соединены последовательно. На рисунке ниже — линейный контур со всеми необходимыми размерами.
Замкнутая
Электроды устанавливаются в виде какой-либо геометрической фигуры, чаще всего это равносторонний треугольник. Его вершины — вбитые в землю штыри-электроды. Оптимальное расстояние между ними равно длине элемента. То есть, если она равна 300 см, то и расстояние между вершинами фигуры должно быть 300 см. Основное преимущество замкнутого контура — он не теряет работоспособности при разрушении одной из горизонтальных перемычек. Оставшиеся связанными между собой элементы продолжают работать. На рисунке ниже — замкнутый контур в форме треугольника со всеми размерами.
Замкнутые системы могут иметь не только треугольную форму. Причем они бывают более эффективные, чем треугольники. Действует правило: чем больше электродов, тем лучше общие показатели сопротивления. На рисунке ниже — возможные варианты замкнутых схем для частного дома.
Поэтапная инструкция, как самому сделать заземление в частном доме
Перед началом работ нужно выбрать геометрию контура. На рисунках выше мы представили две схемы со средними размерами. Такие системы работоспособны и эффективны практически во всех условиях. Можно использовать любую из них. Выбрав подходящее решение, приступают к его реализации. На примере замкнутого треугольного контура пошагово разберем, как это сделать.
Выбор места
Очень важно правильно выбрать участок для монтажа. Надо понимать, что при срабатывании защиты электричество отводится в грунт. Место, где это происходит, в момент сброса становится смертельно опасным. Здесь возможно летальное поражение электротоком. Поэтому в целях безопасности нужно исключить возможность приближения людей или домашних питомцев к опасному участку. Обычно место под контур отводят за зданием, на расстоянии не более 100 см от фундамента. Желательно обнести участок заборчиком, чтобы никто не мог туда попасть. Чтобы не делать дополнительное ограждение, можно установить над заземляющей конструкцией садовую скульптуру, разместить альпийскую горку, т.п. Таким образом удастся не допустить попадание людей или животных в опасную зону и одновременно украсить территорию.
Подготовка материалов и инструментов
Для сборки контура, чтобы провести подключение заземления в частном доме, нужно подготовить такие материалы.
- Арматура диаметром не меньше 18 мм или водопроводная стальная труба сечением от 32 мм с толщиной стенок 3,5 мм либо больше. Вместо этого можно взять уголок из нержавейки размерами 50х50 мм.
- Полоса из нержавейки 40х4 мм, ее длина должна быть равна расстоянию от места установки контура до крыльца.
- Три металлические полосы 40х4 мм по 120 см длиной.
- Медный провод сечением не меньше 6 кв. мм, его определяют по толщине фазного проводника.
- Болт М10 либо М8.
Из инструментов нужно подготовить лопату, сварочный аппарат, болгарку, перфоратор, набор гаечных ключей и кувалду.
Монтаж системы
После того как выбрано место и проведена подготовка, приступают к монтажу. Последовательность действий, как собрать и подключить заземление в частном доме, такая.
1. Земляные работы
Выбранный для установки участок очищают от мусора и крупных сорняков, намечают на нем треугольник нужного размера. От одной из его вершин намечают линию, которая ведет к крыльцу здания. По намеченным линиям копают узкую траншею под установку элементов системы. Глубина сооружения — 50-70 см. Должен получиться треугольник и прямая линия до крыльца.
2. Установка электродов
Сначала подготовленный прут, трубу или уголок режут на фрагменты нужной длины. Проще всего сделать это с помощью болгарки. Чтобы элементы проще было забить в грунт, вбиваемый конец подтачивают. Делают это тоже болгаркой. Подготовленные таким образом штыри-электроды поочередно ставят в вершинах треугольника и забивают в грунт. Важно. Нельзя копать ямы под заземлители. Они должны максимально соприкасаться с грунтом. Верхний край электрода должен возвышаться над землей на 10-20 см.
3. Сборка контура
Горизонтальные полосы-электроды поочередно укладывают на верхние концы торчащих из грунта штырей и приваривают их так, чтобы получился каркас-треугольник. Оставшуюся полосу укладывают в траншею, ведущую к дому. Ее приваривают к каркасу в ближайшей к постройке точке. Важно. Сварочные швы должны быть сделаны аккуратно и прочно. Их нужно защитить от коррозии. Для этого швы обмазывают смолой, подходящей грунтовкой, антикоррозийным препаратом или битумом. Дают раствору отвердеть, после этого засыпают траншею.
4. Подключение системы
Ведущую к контуру полосу подводят к крыльцу и заводят на цоколь. Здесь к ней подключают заземляющий проводник. Это делают с помощью болта М10 или М8. Важно. Кабель к металлической полосе должен идти от главной шины заземления в электрощитке.
5. Проверка контура
После сборки нужно проверить эффективность работы контура. В идеале этим занимается выездная электролаборатория. Замеры проводятся в течение получаса, после чего владельцу выдают документ о проверке с указанием сопротивления заземляющей системы. Правда, такая услуга доступна не везде и не всегда. Возможна и самостоятельная проверка заземления. Для этого используют приборы М-416 или МС-08. Это измерители сопротивления еще советского периода, поэтому найти их непросто.
Для самостоятельной проверки можно использовать методику с лампочкой. Она не замерит сопротивление, но покажет, работоспособна ли схема. Делают это так. Берут лампу мощностью не меньше 100 Вт. От нее должны отходить два контакта. Один соединяют с проводом фазой, другой с заземлением. Лампа должна загореться. Если свет яркий, значит, все сделано правильно, и сопротивление контура достаточное. Тусклое свечение сигнализирует о слабом контакте между элементами системы. Отсутствие света указывает на ошибку в обустройстве или при расчетах. Придется все переделывать.
Важно. Согласно нормативам, заземляющий контур нуждается в регулярных проверках. Их проводят раз в 12 лет. Контроль необходим по причине возможного выхода системы из строя — металлические элементы могут корродировать, сварные швы разрушиться, т.п. Поэтому предполагается проведение контрольного замера сопротивления контура. Лучше всего, чтобы это делала передвижная электролаборатория. Рекомендуется проводить замеры зимой или летом, в периоды, когда почвогрунт показывает наибольшее сопротивление.
Альтернатива самодельной конструкции
Не все готовы заниматься самостоятельной сборкой системы. В это случае можно купить готовый установочный комплект. У него есть значимое преимущество перед самодельным — быстрая и простая установка. При монтаже не понадобятся сварочные работы, поскольку предусмотрен заводской крепеж. Кроме того, покупные комплекты прослужат дольше самодельных. В процессе изготовления входящих в них электродов используют гальваническое омеднение. Это защищает металл от коррозии и не влияет на его сопротивление. Процесс монтажа покупного комплекта почти не отличается от описанного выше. Вместо сварки используют соединение резьбового типа.
- 26 апреля 2018 12:26:00
- Просмотров: 43828
Электричество – это опасная материя, которая при неправильном обращении может причинить много проблем. Например, если какой-либо электрический прибор замкнет, и вы дотронетесь до него, через тело пройдет заряд тока, который может убить.
Чтобы свести к минимуму риск получить удар током, а также защитить электронную технику от перегрузок, электрические сети заземляют, создавая схему, по которой излишки энергии уходят сразу в землю. Именно для этого и необходимо заземление в частном доме, на даче или в любом другом месте, в котором используется электричество. Далее будет приведена схема того, как правильно создать контур заземления.
Зачем нужно заземление
Когда происходит замыкание, температура проводника резко поднимется, вызывая расплавление, как изоляции, так и самих проводящих жил. Если в момент замыкания дотронуться до проводов, ток пойдет через тело, что может закончиться летально. Так происходит потому, что ток всегда стремиться идти по пути наименьшего сопротивления – то есть, в землю.
Заземление – это путь, направляющий электричество сразу в землю, где оно не может никому навредить. Ток всегда выбирает путь с минимальным сопротивлением, и контур заземления как раз и обладает подобным свойством. Когда происходит утечка электроэнергии, излишки сразу направляются в контур заземления. Таким образом, даже если человек и получит удар током, он будет несильным, поскольку большая часть электрической энергии уйдет через систему заземления.
Получается, что заземление – это важная составляющая системы электробезопасности. Нужно сказать, что заземление является необходимой частью любых объектов, в которых используется электричество. Согласно требованиям нормативных документов, любое строение, где проходят сети переменного тока с напряжением свыше 100 Вт, должны быть оборудованы системой заземления.
Заземление не только обеспечивает безопасность, но также защищает бытовую технику. Контур заземления берет на себя излишнюю нагрузку при перепадах в сети, снижает воздействие помех и нейтрализует негативное воздействие электромагнитного излучения.
Отличие громоотвода от заземления
Не нужно путать заземление с громоотводом. Несмотря на то, что они действуют по сходному принципу, задачи у них разные. Громоотвод нужен, чтобы принимать разряд от молнии и передавать его по изолированному от внутренней сети контуру заземления сразу в землю.
Заземление, в свою очередь, служит для отвода тока из внутренней домашней сети в случае возникновения перегрузок. В принципе, заземление и громоотвод могут иметь общий внешний контур, при условии соблюдения правил безопасности. К слову, вы можете купить готовые комплекты молниезащиты, в которых соблюдены все правила и условия по эффективности и безопасности.
Устройство контура заземления
Заземление – это специальная токопроводящая конструкция, изготавливаемая из материалов с небольшим сопротивлением. Система заземления состоит из двух контуров, соединяемых между собой с помощью распределительного щита. Первый контур находится в здании и предназначен передавать ток во внешний контур заземления, большая часть которого находится под землей. Изготавливается контур заземления из металлических прутов большого сечения, что обеспечивает мгновенную передачу тока.
Заземление в частном доме – это:
- Внутренний контур, состоящий из разветвленной сети проводов, которые подключаются к розеткам, приборам большой мощности и токопроводящим каналам (трубам). Отдельные проводники объединяются в одну жилу, которая подключается к наружному контуру заземления.
- Внешнее заземление. Несколько электродов углубляют в землю, соединяя их металлическими пластинами. Пластины, в свою очередь, подключаются к распределительному щиту с помощью массивной шины.
Принцип функционирования заземления достаточно несложен – когда в проводниках или устройствах накапливается излишнее напряжение, контур срабатывает в качестве своеобразного предохранителя быстро выводя ток через общий контур в землю. Благодаря практически неограниченной емкости, которой обладает земля, подобная схема позволяет утилизировать огромное напряжение.
Виды контуров заземления
Чтобы обеспечить наиболее быстрое и стабильное перетекание тока в землю, в грунт вкапываются несколько электродов, объединяемых с помощью толстой шины. Эффективность заземления во многом зависит от расположения электродов. Правильно расположив токопроводящую рамку, можно ускорить поглощение тока землей, улучшив таким образом эффективность заземления частного дома.
Существует 2 вида контуров заземления, каждый из которых имеет свои преимущества:
- Треугольный контур. Данный вид заземления представляет собой 3 электрода, которые сначала заглубляются в грунт, а затем соединяются между собой таким образом, чтобы образовался треугольник. Промежуток между электродами должен быть равным одной глубине, на которую вкапываются штыри заземления, или немного превышать его.
- Линейный контур заземления. Чтобы сделать заземление линейного типа, электроды устанавливаются в одну линию или полукругом. Расстояние между штырями – 1 или 1.5 глубины. Недостаток данного вида контуров заключается в том, что приходится использовать больше электродов, чем при монтаже треугольной системы, и потому линейный контур устанавливают в том случае, когда на участке не хватает места, чтобы расположить объемную конструкцию.
Описанные контуры чаще всего используют при обустройстве заземления в частном доме. Нужно отметить, что замкнутый контур не обязательно должен быть треугольным. Его можно выполнить в виде прямоугольника или, например, овала. Плюс в том, что даже в случае повреждения связывающей электроды шины, контур заземления продолжит выполнять свою функцию.
Также важно знать, что линейное заземление работает по принципу гирлянды и при повреждении связующей шины отрезанный участок перестает проводить ток.
Требования к системе заземления
Чтобы заземление функционировало в полной мере, все его элементы должны соответствовать соответствующим требованиям, а монтаж должен осуществляться по строгой схеме. Если эти условия не выполнить, заземление в частном доме не будет эффективно защищать дом от перепадов напряжения.
Условия установки контура заземления:
- Внешняя часть системы не должна находиться ближе 1 м от дома и не дальше 10 м. Оптимальным считается расстояние в 2-4 м.
- Электроды располагают на глубине примерно в 2-3 м. Часть одного из штырей выводят на поверхность, чтобы подключить внешнюю шину.
- Сечение внешней соединительной полосы, с помощью которой заземление подсоединяется к щиту, не может быть менее 16 мм2.
- Связка подземных электродов должна осуществляться исключительно с помощью сварки. В распределительном щите для крепления можно использовать болты.
- Сопротивление не может быть выше 4 Ом для 380 Вт и 8 Ом для 220 Вт.
Выбирая комплект для заземления, нужно ориентироваться по месту, и учитывать особенности расположения дома. Например, если строение находится в холодном регионе, электроды нужно углублять ниже уровня промерзания грунта, иначе конструкцию будет постепенно выдавливать на поверхность.
Если хотите обустроить заземление в частном доме по всем правилам, рекомендуем приобрести один из готовых комплектов для заземления, каждый из которых изготавливается из прочных материалов с высоким сопротивлением. Подобные комплекты подбираются с учетом условий эксплуатации, что является гарантией их эффективности.
Какую схему выбрать
Перед тем, как приступить непосредственно к монтажу заземления, необходимо выбрать схему, согласно которой электроды будут располагаться под землей. Нужно правильно подобрать материалы, из которых будут сделаны все элементы конструкции, а также провести расчет размеров электродов и соединительных частей. Параметры заземления рассчитываются по специальной формуле, которая позволяет безошибочно выбрать схему расположения всех защитных элементов.
Что касается рисунка заземления, наиболее эффективным считается треугольник. Именно трехсторонняя схема обеспечивает быстрое и полное поглощение электричества землей, равномерно распределяя ток по поверхности.
Если размер участка не позволяет разместить объемную треугольную конструкцию, электроды располагают в одну линию, полукругом, или, например, волной. Однако, большинство специалистов сходятся во мнении, что лучшей схемой расположения электродов считается треугольная, поскольку обеспечивает наиболее быстрое и эффективное поглощения тока землей.
Выбираем материалы для контура заземления
Как правило, электроды для заземления изготавливают из стали, т.к. этот материал обладает достаточной прочностью. Используя стальной профиль, электроды можно попросту вбить в землю, что существенно упрощает монтаж.
Сечение заземлителей может быть разным. Например:
- Пруток, сечением 16-18 мм, является одним из самых распространенных вариантов. При этом арматуру использовать не рекомендуется, поскольку она изготавливается из каленой стали, которая имеет увеличенное сопротивление. Кроме того, рифленая поверхность не позволяет в полной мере обеспечить рассеивание тока.
- Уголок. Оптимальным вариантом считается уголок 50х50 мм с толщиной стенки 4-5 мм. Чтобы ускорить установку, уголок заостряют в нижней части.
- Труба. Диаметр подбирают согласно расчетам (чаще всего используют трубы диаметром 50 мм с толщиной стенки 4-5 мм). В засушливых районах применяют толстостенные трубы, просверливая отверстия в нижней части, куда заливается соленая вода для улучшения рассеивающей способности грунта.
Сталь – это наиболее подходящий материал для заземления частного дома не только по причине ее высокой прочности, но также благодаря ее подходящему сопротивлению. При условии, что расчеты произведены правильно, стальные электроды в состоянии эффективно утилизировать излишки напряжения, независимо от масштаба утечки.
Чем соединять электроды
Чтобы заземление быстро выводило ток, электроды необходимо соединить между собой посредством металла с невысоким сопротивлением. Для этой цели используется либо сталь, либо цветные металлы – алюминий или медь. При этом нужно правильно рассчитать сечение соединительной шины, что обеспечит эффективность всей системы.
Минимальное сечение, в зависимости от материала:
- Медная шина или провод должны иметь сечение не менее 10 мм2.
- Алюминиевый соединитель не может быть тоньше 16 мм2.
- Стальная полоса сечением не менее 48 мм2.
Важно помнить, что цветные металлы, в отличие от стали, невозможно приварить к обычному железу, и поэтому, если в качестве шины используется медь или алюминий, на электродах нарезается резьба, чтобы крепить полосу на болты.
Делаем заземление своими руками
Как можно было понять из вышесказанного, монтаж заземления в частном доме – это достаточно несложная операция, с которой может справиться любой, если основательно к этому подготовится и правильно все рассчитает.
Прежде всего, необходимо выбрать место. Это должен быть ровный участок, достаточно удаленный от дома – желательно, чтобы по участку с заземлением не ходили люди и домашние животные. Кроме того, не допускается монтаж системы ближе 1 м от строений. При этом место расположения контура заземления желательно оградить, что позволит в будущем быстро его найти при возникновении каких-либо неполадок. Место расположения электродов нужно пометить.
Установка заземления происходит следующим образом:
- Производится разметка (наиболее эффективной является схема, при которой электроды располагаются в виде равнобедренного треугольника).
- Вдоль всей разметки копается траншея (в том числе для шины, которая идет к электрощиту).
- На глубину порядка 2-5 метров устанавливаются электроды, к которым приваривается соединительная шина.
- Шина от контура прокладывается под землей до распределительного щитка, где она крепится с помощью болтового соединения. Если схема разводки предполагает, шина соединяется с шиной-разветвителем.
Когда все готово, систему заземления необходимо протестировать, чтобы убедиться в ее эффективности. Для этого измеряется электрическое сопротивление всей системы, которое не может быть выше показателей, указанный в нормативных документах.
Есть простой способ проверить систему заземления. Нужно взять обычную лампу мощностью в 100 Вт, и подсоединить ее одним полюсом к фазе, а другим к заземлению. Если лампа горит ровно и ярко, контур собран качественно. Если свечение тусклое, необходимо проверить качество контактов. Отсутствие света, указывает на некачественный монтаж.
Готовые комплекты для заземления
Если оборудовать заземление самостоятельно, можно существенно уменьшить расходы. Однако, выбор и покупка материалов, их подготовка и остальные манипуляции, связанные с монтажом, занимают много времени и, к слову, также могут стоить недешево.
В случае, когда у вас нет времени на подготовку, можно использовать готовый комплект электродов. Это позволит вам значительно ускорить процесс, сэкономив при этом на монтаже.
Примеры комплектов заземления:
- Комплект заземления EZ – 6 от производителя EZETEK. В комплект входят 4 омедненных электрода диаметром 14 мм2, соединительные муфты, зажимы, токопроводящая паста, лента для герметизации и др. Средняя цена – 6 500 руб.
- Galmar. В комплект входят электроды, длиной около 30 м. Средняя цена – 40 000 руб.
- Продукт от отечественного производителя, который адаптирован к сложным российским условиям. Ориентировочная стоимость – 8 000 руб.
На российском рынке можно найти огромный выбор готовых комплектов заземления, различающихся по материалу изготовления, способу подключения и технологии монтажа. Глубина установки электродов может находится в диапазоне от 5 до 40 м. Цена варьируется в пределах 6-40 тыс. руб.
Отличие схем заземления для 220 В и 380 В
Схемы заземления для 220 В и 380 В имеют некоторые отличие, о которых необходимо помнить, приобретая комплект. Отличия касаются внутреннего контура в то время, как внешняя разводка одинакова, независимо от напряжения.
Таким образом, если речь идет о напряжении в 220 В, то в дом подается 2 жилы, одна из которых раздваивается на нейтраль и землю, а вторая отсекается на изолятор.
Линия с напряжением в 380 В, как правило, состоит из 4 жил, одна из которых также, как и в предыдущем случае, раздваивается, а 3 других устанавливаются на изоляторы. Фазу и нейтраль пропускают через УЗО и дифатомат.
Видео: заземление в частном доме
Ошибки при монтаже
Если монтаж заземления частного дома осуществляется непрофессионалами, есть риск возникновения технических ошибок, снижающих эффективность системы. Мы перечислим наиболее распространенные ошибки, предотвратив которые вы обеспечите энергетическую безопасность вашего дома:
- Электроды нельзя красить, иначе они утратят способность передавать ток в землю.
- Шину нельзя крепить болтами, т.к. коррозия быстро разрушит контакты.
- Не рекомендуется размещать систему заземления далеко от дома – расстояние существенно увеличивает сопротивление.
- Если использовать тонкие электроды, со временем коррозия снизит проводимость металла.
- Нельзя соединять между собой медные и алюминиевые проводники, из-за чего в месте крепления возникнет контактная коррозия.
Если в конструкции возникают нарушения, заземление теряет свою эффективность. Учитывая, что неэффективный контур перестает проводить ток, защищенность от замыканий резко снижается. Из-за этого заземление частного дома оказывается в уязвимом состоянии, что может вызвать серьезные осложнения, если произойдет крупное замыкание. Именно поэтому при возникновении неполадок в контуре, их нужно незамедлительно устранять.
Заключение
Монтаж системы заземления – достаточно несложная процедура, справиться с которой под силу каждому. Однако, из-за большого значения, которое имеет заземление, выбор материалов и непосредственно установка являются крайне важными, поскольку от качества готовой системы, напрямую зависит безопасность дома.
Поэтому необходимо тщательно проводить расчеты, и выбирать материалы. Если сомневаетесь в своих силах, или у вас нет времени проверять все многократно, рекомендуем приобретать готовые комплекты для заземления, которые изготавливаются с учетом всех нормативных требований.
Заземление в частном доме нужно для защиты человека от поражения электротоком, для безопасной эксплуатации электроприборов и газового оборудования, эффективной работы молниезащиты. Как правильно выбрать схему, сделать расчет заземляющих устройств для 220В и 380В, требования к контуру заземления, можно ли сделать систему защиты своими руками, ошибки монтажа – в материале РИА Новости.
Заземление в частном доме
Согласно п. 1.7.28 ПУЭ (правила устройства электроустановок) заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. Монтаж заземления является важным этапом при устройстве системы электроснабжения частного дома, коттеджа или квартиры.
«
«Заземление в частных домах подразумевает соединение всех токоведущих частей электросети с землей, для которого используется проводник с минимальным сопротивлением. Именно благодаря заземлению статический заряд не накапливается на корпусах электроприборов до значений, которые могут быть опасны для человека», — комментирует Алексей Кузнецов, генеральный директор производства деревянных модульных домов SWEDHUS.
«Грамотно спроектированное заземление – электробезопасность жилища, электроприборов, а главное здоровья и жизни», – дополняет Владимир Когут, начальник ПТО ООО “ЭРКОН”.
CC BY-SA 3.0 / F1jmm /
Металлический стержень заземления с присоединенным зелено-желтым проводом
Виды заземления
Существует два основных вида заземления:
- естественное;
- искусственное.
Роль естественного заземления выполняют части металлических конструкций дома, постоянно находящиеся в земле: арматура фундамента, водопровод, обсадные трубы. «Данный вид заземления может показаться экономичнее на этапе возведения здания, но не рекомендуется применять его потому, что металлические элементы, находящиеся в постоянном контакте с грунтом, со временем приходят в негодность и их ремонт или замена будет значительно сложнее и дороже замены отдельного заземлителя», – говорит Алексей Кокорин, начальник сборочного цеха электрощитового оборудования (НКУ) ООО «Завод «КЛАЙВ».
В качестве естественной защиты используются:
- свинцовые оболочки кабеля, проложенные в траншеях под землей;
- рельсы неэлектрифицированных путей;
- железобетонные и металлические конструкции строительных сооружений, соприкасающиеся с землей;
- подземные водопроводные и канализационные магистрали.
В качестве естественной защиты запрещается использовать:
- отопительные системы и металлические трубы с горючими и взрывоопасными веществами;
- трубы с антикоррозийным покрытием;
- металлоконструкции для транспортировки горючих и токсичных веществ.
CC BY-SA 3.0 / z22 /
Металлическая водопроводная труба, используемая в качестве заземляющего электрода
«Искусственное заземление представляет собой совокупность электродов, установленных в земле и объединенных с электрооборудованием через заземляющий проводник», – поясняет Алексей Кокорин. Это самостоятельная металлическая конструкция, монтирующаяся в землю. Как правило, для искусственных заземлителей используют горизонтальные и вертикальные электроды. Электроды помещаются в землю и соединяются стальным элементом с помощью сварочного аппарата. Такая конструкция образует контур заземления.
Наиболее распространенные примеры искусственных защитных контуров: металлические полотна, стержни, уголки, трубы и стальные балки.
Виды контуров заземления
«Пpaвильнoe зaзeмлeниe в чacтнoм дoмe нaчинaeтcя имeннo c oбycтpoйcтвa кoнтypa. Контуры заземления могут быть в виде треугольника, пpямoyгoльникa, oвaлa, линии или дyги. Oптимaльный вapиaнт для чacтнoгo дoмa – тpeyгoльник, нo впoлнe пoдoйдyт и дpyгиe варианты», – отмечает Владимир Когут.
Контур заземления представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких электродов, соединенных друг с другом и смонтированных по периметру здания. В зависимости от назначения используемой площади и удельного сопротивления грунта выделяют два вида контура заземления:
- классический (треугольник);
- современный (модульно-штыревое заземление).
CC BY-SA 3.0 / Dmitry G /
Правильная организация заземления: PEN-проводник заземлен как в месте ответвления, так и в узле учета
Классическое заземление – это сварной металлический профиль, который вбивается в землю. Конструкция такого заземления представляет собой равносторонний треугольник, по углам которого вертикально в землю вбиты стальные уголки, их размеры должны быть не менее 50х50 мм. Заземление треугольником обязательно должно находиться ниже уровня промерзания грунта. Средняя длина используемых электродов составляет 2,5-3 метра.
Данный вид заземления имеет один большой плюс – доступную цену. Использование дешевых стальных элементов делает стоимость конструкции минимальной. Однако у классической схемы есть масса минусов:
- большая площадь заземлителя (часто необходимо более 10 электродов);
- резка материала на части нужных размеров (по 2-6 м);
- необходимость транспортировки материалов до места установки;
- трудоемкий процесс установки, требующий забивания уголков-электродов и проведения сварочных работ;
- непродолжительный срок службы;
- получение разрешений при устройстве заземления в городской черте.
Модульно-штыревое заземление представляет собой готовые заводские варианты конструкций, которые соединяются друг с другом без сварки. Как правило, это штыри с резьбой диаметром 14 мм и длиной 1,5 м. Вбиваются в землю обычным перфоратором. При монтировании заземления необходимо учитывать уровень удельного сопротивления грунта. Нормированное сопротивление, на которое следует ориентироваться, составляет не более 30 Ом для частных домов. 4 Ом – для источника тока при напряжении 380В, а для подстанции 110 кВ – 0,5 Ом. Количество штырей и глубина погружения заземлителя определяются в зависимости от полученных показаний. Проще говоря, чем плотнее грунт, тем на меньшую глубину необходимо вбивать заземление.
Преимущества модульно-штыревой конструкции:
- возможность монтажа в любом месте – модульно-штыревое заземление можно сделать даже в подвале или в непосредственной близости от стен дома;
- при соединении модульного заземления не нужна сварка, вся конструкция крепится на специальных муфтах.
Алексей Кузнецов подчеркивает, что эффективность работы заземления зависит от корректности расчетов, выбора схемы и проведения монтажа. Чаще всего выбор делается в пользу современного метода заземления, поскольку он гораздо практичнее и удобнее, чем классический.
Схемы заземления
Система заземления складывается из двух факторов.
Один из них – это способ подключения нулевого проводника, которые бывают трех типов:
-
1.
N — функциональный ноль.
-
2.
PE — защитный ноль, или заземление.
-
3.
PEN — совмещение функционального и защитного нулевых проводников.
Второй фактор при организации системы заземления – подключение к однофазной электрической сети (230В) или и к трёхфазной (400В).
Шина заземления в сильноточных цепях
Совокупность обоих факторов даёт системы заземления с глухозаземлённой нейтралью (TN-C; TN-C-S; TN-S; TT) и с изолированной нейтралью (система IT).
Различают TN, TT и IT системы заземления. Первая, в свою очередь, используется в трех различных вариантах: TN-C, TN-S, TN-C-S. В приведенных выше названиях систем искусственного заземления по первой букве можно судить о способе заземления источника электрической энергии (генератора или трансформатора), по второй – потребителя, где:
- T — заземление.
- N — подключение к нейтрали.
- I — изолирование.
- C — объединение функций, соединение функционального и защитного нулевых проводов.
- S — раздельное использование во всей сети функционального и защитного нулевых проводов.
Для понимания различий и способов устройства перечисленных систем заземления следует детально рассмотреть каждую из них.
Алексей Кокорин объясняет, если от трансформаторной подстанции идёт только один провод – нулевой, который может выполнять функцию и защитного проводника, то организуют системы заземления TN-C (ноль и земля объединены на всей линии) или TN-C-S (ноль и земля объединены в один проводник от подстанции и разделяются во вводном щитке домохозяйства). Эксперт рассказывает, что:
TN-C – самый дешёвый вариант, но и с максимальным риском опасности: при обрыве N-проводника весь потенциал переходит на электрическое оборудование, что может привести к поражению током или даже пожару.
Принципиальная схема системы TN-C
TN-C-S чаще всего реализуется при реконструкции старых видов заземления. Фактор риска — при обрыве PEN-шины образуется полное напряжение в системе.
Принципиальная схема системы TN-C-S
«В современных строительных проектах предусматривают систему TN-S, для чего от подстанции с глухозаземленной нейтралью прокладывают два раздельных проводника: нейтраль (N) и защитный проводник (PE). Такая система наиболее надежная, т.к. даже при обрыве нуля, защитный проводник продолжает выполнять свою функцию», – говорит Алексей Кокорин.
Принципиальная схема системы TN-S
Системы типов IT и TT не имеют централизованного защитного проводника, поэтому возникает необходимость обустройства контура заземления прямо у потребителя.
По словам специалиста, система TT – самая популярная для подключения частных домов, реже используют TN-C-S. При трехфазном вводе в дом приходит четыре провода (три фазы и рабочий ноль), при однофазном – два провода (одна фаза и ноль). На участке и в самом доме обустраивают независимую систему заземления.
Расчет заземления
Расчет контура заземления необходим для того, чтобы определить сопротивление сооружаемого контура при эксплуатации, его размеры и форму. Алексей Кокорин поясняет, что основной расчет сводится к определению сопротивления растекания тока заземлителя. «Это сопротивление зависит от материала, размеров и количества заземляющих проводников, расстояния между ними, глубины их заложения и проводимости грунта. Чтобы произвести необходимые расчёты, не обязательно изучать и запоминать формулы – можно воспользоваться одним из специальных калькуляторов в интернете», – отмечает эксперт.
Устройство заземления своими руками
«Категорически не рекомендуется делать заземление своими руками. Более половины несчастных случаев вызваны контактом с поврежденным бытовым прибором и некорректно функционирующей системой заземления. Если вы хотите, чтобы работа была проведена безопасно, качественно и быстро, но при этом не знакомы со спецификой, не имеете профильного образования или опыта, стоит обратиться к профессионалам, которые оказывают полный спектр услуг в сфере электромонтажа. Так вы получите гарантии качества и уверенность в безопасности и эффективности контура заземления вашего дома», – предупреждает Алексей Кузнецов.
Место для монтажа
Заземлители должны быть углублены на 0,5-0,7 м и уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 0,6-1 м. Например, в Москве грунт промерзает примерно на 130 см – значит, штырь заземления должен уходить вглубь примерно на 1,9-2,3 м. Расстояние между штырями рекомендуется выдерживать в 2,2 раза больше их длины, хотя на практике его редко удаётся выдерживать, что незначительно снижает эффективность контура заземления, так как уменьшается сопротивление растеканию.
Располагаться контур заземления должен на расстоянии не менее 1 метра от дома, а заземлитель молниеотвода – больше 5 м от входа в дом, тропинок и дорожек. Рекомендуется выбирать для этого место, куда люди заходят редко и желательно в тени, которая способствует сохранению в почве большого количества влаги.
Материал для контура заземления
Самый распространённый материал для изготовления контура — углеродистая сталь. В ПУЭ п.1.7.111 в таб.1.7.4 указаны минимальные размеры изделия.
Владимир Когут отмечает, основными элементами контура заземления для частного дома являются:
-
1.
Заземлители вертикальные. При изготовлении из прутьев диаметр должен быть не менее 16 мм, для труб он увеличивается до 32 мм, размеры уголка не менее 50х50х4 мм.
-
2.
Горизонтальные заземлители. При использовании прутьев их диаметр может быть уменьшен до 10 мм, размер уголка или коробочки не меняется.
-
3.
Подвод к зданию. Осуществляется стальной полосой 40х4 мм.
Подключение контура к сети производится медным проводом 10 мм² или алюминиевым 16 мм².
Таблички на подстанции
Материал штырей заземления может быть недорогим – из стальных прутов или уголков, но специалисты рекомендуют использовать более дорогие, но долговечные медные или из нержавеющей стали.
Сварочные работы
Штыри и перемычки соединяются под землей только сварным способом, поскольку резьба корродирует в земле и теряет надежность. Медный провод от щита питания подсоединяется к токоотводу при помощи зажимной клеммы, а контакт обрабатывают антикоррозийной смазкой.
Проверка контура заземления
Проверить смонтированный контур заземления можно самостоятельно или вызвать электролабораторию. Для проверки пропускают ток через специальные электроды, расположенные в грунте на расстоянии 20-30 м от контура. При подаче напряжения измеритель сопротивления определит сопротивление контура.
Ввод в дом
«Ввод заземления в дом чаще всего осуществляют через главную заземляющую шину (ГЗШ) в электрощите. ГЗШ обеспечивает надёжное соединение, возможность увеличения количества подсоединяемых проводников в случае необходимости. Кроме того, с помощью ГЗШ организуется система уравнивания потенциалов (СУП), которая повышает защиту человека от поражения током и от пожара, например, спровоцированного пробоем между проводниками кабелем питания в доме и молниеотводом», – поясняет Алексей Кокорин.
Автоматические выключатели электроэнергии в щитке
Особенности схем заземления 220В и 380В
Современные номинальные параметры сети: 230В и 400В. При организации контура заземления необходимо соблюдать определённые правила и требования. По словам Алексея Кокорина, контур заземления частного дома должен иметь сопротивление растекания 4 Ом при трехфазном питании (400В) и 8 Ом при 230В.
Заземление отдельных бытовых приборов
«Заземлению бытовых приборов многие люди либо вовсе не придают значение, либо оно рассматривается, как излишняя предосторожность. Однако это необходимо в первую очередь для защиты человека от поражения электрическим током и особенно важно в случае с электроприборами большой мощности и в металлическом корпусе, т.к. именно корпус при аварийной ситуации может оказаться под напряжением», — комментирует Алексей Кокорин. Причём удар током можно получить как от самого прибора, так и от другого металлического предмета, с которым контактирует оборудование. Например, в моей личной практике был случай выхода из строя бойлера, подключенного в розетку, не имеющую заземления, подсоединенного к водоснабжению шлангом с металлической оплеткой. В итоге при прикосновении к гребенке (коллектору) происходил удар током. То же самое может происходить и со стиральной машиной, и с другими электроприборами.
Алексей Кокорин поясняет, что заземление бытовых приборов осуществляется двумя способами:
-
1.
Первый – заземление через розетку в случае, когда к розетке помимо двух основных проводов питания подходит третий – заземляющий. В таком случае заземление происходит через специальные контакты в розетке и на вилке электроприбора, предполагающего заземление.
-
2.
Второй способ заземления относится к стационарному электрооборудованию и предполагает дополнительное присоединение провода заземления напрямую к корпусу.
© РИА Новости
Счетчики электроэнергии на даче в Московской области
Готовые комплекты заземления
Организовать заземление для частного или дачного дома, газового котла или молниезащиты можно при помощи современного решения — готового комплекта модульно-штыревого заземления. Комплекты различаются по величине сопротивления, суммарной длине вертикального заземлителя, количеству и характеристикам входящих в них стержней с комплектующими. При подборе готового комплекта Владимир Когут рекомендует учитывать регион установки заземлителя и климатическую зону, тип грунта и глубину залегания грунтовых вод, а также ряд других важных параметров.
В названии комплектов отражена информация о ключевых характеристиках. В основе конструкции стержни из омедненной, оцинкованной и нержавеющей стали, — определить, какой комплект, можно по короткому коду в названии:
- EZ – стальные стержни с покрытием из меди, срок эксплуатации – 100 лет;
- CN – стержни из нержавеющей стали, срок службы – 50 лет;
- ZN – стержни из стали с цинковым покрытием, срок службы – 30 лет.
Ошибки при выполнении монтажных работ
Специалисты отмечают наиболее распространенные ошибки при самостоятельном монтаже:
- большое расстояние контура от дома, что приводит к значительному увеличению сопротивления системы;
- покраска с целью защиты электродов от коррозии;
- коррозия, которая достаточно быстро нарушает контакт между элементами;
- использование тонкого профиля для электродов: через небольшой промежуток времени коррозия начинает вызывать резкое увеличение сопротивления металла.
Работа с электрощитком в офисе
«При обнаружении недостатков в конструкции следует незамедлительно устранить их. Чрезмерное увеличение электрического сопротивления или нарушение целостности цепи нарушают работу заземления, и контур уже не может гарантировать безопасность», – Алексей Кузнецов.
Правила и требования к контуру заземления
Чтобы контур заземления работал эффективно, он должен соответствовать определенным правилам:
- Расположение внешнего контура на расстоянии не менее одного метра и не больше 10 метров от дома. Оптимальный вариант – два-четыре метра от фундамента.
- Заглубление электродов должно происходить в пределах двух-трех метров. На поверхности для соединения полосой оставляют часть штыря длиной 20-25 см.
- Увязку электродов между собой обеспечивают исключительно методом сварки. А соединение в щите может производиться болтами.
Общее сопротивление системы не должно превышать 4 Ом для 380 В (400 В) и 8 Ом для 220 В (230 В).
РИА НОВОСТИ