Как сделать заземление на даче: заземление с металлическими деталями своими руками. Делаем заземление на даче своими руками

Приступая к строительству собственного дома, мы иногда даже не предполагаем, насколько большой объем электротехнических работ нам предстоит выполнить. Это подводка электропитания от столба к дому, монтаж распределительного и защитного оборудования, прокладка внутренних силовых линий во все помещения. Но странным образом, из этого перечня необходимых работ довольно часто выпадает грамотно смонтированная система заземления. В режиме «самостроя» неопытные владельцы про это часто забывают и даже пытаются на заземлении сэкономить. Но мы разберемся, почему нельзя достичь экономии на этом важном этапе, и как все выполнить в соответствии со строгими строительными нормами.

Для чего нужен контур заземления

Если в доме заземления нет, то последствия могут быть печальными и даже трагическими. Впрочем, по существующим правилам, специалисты электросетей и не должны делать подключение дома к линии, если этой системы в доме нет или она не соответствует необходимым требованиям. Так что владельцу все равно придется делать правильное заземление. Но пугаться этого не надо – процесс несложен и оказывается задачей вполне выполнимой.

Большинство частных домов запитываются от однофазной сети переменного тока в 220 вольт, и все бытовые приборы работают от двух проводников – фазы и нулевого провода. Конечно же, конструкция этих приборов, инструментов и прочей техники предусматривает надежную изоляцию и защиту от попадания напряжения на токопроводящие корпуса. Но вероятность такого пробоя не исключается – даже самая надежная изоляция может быть пробита разрядом или прогореть от слабых контактов в соединениях. В таких случаях фазное напряжение на корпусе прибора может стать чрезвычайно опасным для жизни, особенно если рядом оказались стояки отопления, водопроводные трубы и т. д.

Известно, что электрический ток обязательно выбирает проводник с минимальным сопротивлением. Значит, и в доме нужно предусмотрительно создать линию с минимальным сопротивлением и нулевым потенциалом, по которой в аварийном случае напряжение безопасно уйдет.

Не пытайтесь подделать землю

В числе типичных заблуждений популярно утверждение, что такие проблемы решаются установкой защитных устройств (УЗО). Но для корректной работы этого устройства заземление все равно является необходимостью. Обнаружив малейшую утечку тока, оно мгновенно отключит опасный участок. Не менее вредной для здоровья оказалась упорная привычка некоторых хозяев использовать для заземления трубы водопровода или отопления. Но они могут быть сильно окислены и давно уже утратить надежный контакт с землей. Да и получить удар током при прикосновении к таким трубам – мало радости.

Смысл распространенной подделки заземления некоторые умельцы видят в том, что делают в розетках перемычки между нулевым контактом и заземляющим. Но проблема при этом значительно усугубляется. При случайной перефазовке или плохом контакте рабочего нуля в каком-то участке, на корпусе приборов неожиданно возникнет фазный потенциал, и опасность поражения током может стать неизбежной. Поэтому нужно делать правильный контур заземления, чтобы гарантировано обезопасить жильцов дома от опасных проблем. Учтем в работе цветовую маркировку проводов однофазного кабеля. Синий провод является «нулевым», фаза может иметь различную окраску, но заземляющий – всегда желто-зеленый.

Определяем пригодность грунта

Надежный контакт с нулевым потенциалом земли может создать лишь грамотно исполненная система заземления. Но грунты на дачных участках могут быть разными и значительно отличаться своим удельным сопротивлением. Пески и влажная супесь, полутвердые суглинки, графитовые сланцы и подземные водоносные слои по-разному влияют на эффективность заземления. Наиболее подходящие слои обычно располагаются на значительной глубине. Улучшение показателей достигается большей глубиной установки электродов или увеличением их числа.

Иногда заглубленный металлический замкнутый контур приходится устанавливать по всему периметру дома. Но из-за большого объема земляных работ такой способ применяется редко. Более популярна схема, треугольного заглубления штыревых электродов, связанных одной шиной.

Что нужно приготовить

Для работ потребуются металлические профили, сварочный аппарат, кувалда и обычные инструменты для земляных работ. На плотных грунтах может понадобиться ручной бур и лом. Не всякий металлический прокат может быть использован для заглубляемых электродов. Для этого чаще всего берут стальной уголок с полкой 50 × 50 мм и толщиной не менее 4-5 мм. Допускается применение труб и лучше оцинкованных, с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Для связки штырей в единый контур, возьмите полосу 40 × 4 мм, которая подойдёт и для прокладки шины заземления к точке ввода ее внутрь вашего дома.

Готовим нужный треугольник

Место установки электродов выбирается так, чтобы было удобно подвести заземляющую шину к распределительному щитку. Но проектные размеры не являются обязательными. Стороны треугольника могут быть и менее трех метров в длину, а глубина забивки штыря может быть уменьшена до 2-2,5 метров. Может быть увеличено и количество электродов, если грунт оказался плотным и на проектную глубину забить штыри не удается.

После разметки на выбранном месте, можно отрыть небольшой котлован на глубину до 1 метра. Одновременно копаем траншею такой же глубины для шины заземления от контура к цоколю дома. Иногда вместо котлована выкапывают траншеи по периметру создаваемого контура, что несколько упрощает процесс земляных работ. Нужно лишь обратить внимание, чтобы их ширина позволяла свободно проводить сварочные работы и забивку электродов. Края электродов, которыми они будут уходить в землю, лучше обрезать под углом и заострить шлифмашинкой. Помните, что металл должен быть неокрашенным.

Электроды вбиваем кувалдой в землю в намеченных местах так, чтобы они выступали над уровнем поверхности примерно на 200 мм. Затем их соединяем с помощью электросварки общей шиной из стальной полосы. От применения болтовых соединений лучше воздержаться - резьбовой контакт под землей быстро окислится, и сопротивление контура критично возрастет. Теперь можно прокладывать шину из такой же стальной полосы к фундаменту дома.

Перед точкой крепления на цоколе нужно предусмотреть небольшой изгиб, чтобы компенсировать линейные подвижки шины при перепадах температур. Полоса должна завершаться приваренным болтом с резьбой М10, к которому и будет крепиться медная клемма с проводом заземления на распределительный щиток.

Ведем землю к щитку

Для прохода провода через цоколь просверливаем отверстие с установкой пластиковой гильзы. Провод лучше использовать медный, сечением не менее 16 мм². Медными должны быть гайка и шайбы для соединения. Иногда к шине приваривают стальную шпильку, чтобы она прошла через цоколь внутрь дома и клеммная часть в сухом помещении не подвергалась окислению.

Итак, мы подвели заземляющий провод к распределительному щитку. Для разводки лучше использовать специальную колодку из электротехнической бронзы, к которой можно крепить провода заземления для всех точек потребления. Теперь, после проверки системы на надежность, у вас есть уверенность, в безопасном и комфортном использовании всех бытовых приборов в доме.

Большинство из нас бывает на даче в течение полугода. При этом умудряемся туда натащить разной техники: от той, которая боится плохого питания, до той, которая сама может ударить током. Заметим, линии электроснабжения в удаленных поселках далеки от совершенства. Теперь необходимо сделать заземление, без которого нормальная защита ни людей, ни техники невозможна.

От столба к домику идут только два провода: ноль и фаза

Необходимость заземления на дачном участке

Разумеется, в первую очередь, нас интересует здоровье и жизнь семьи и гостей. Все мы устроены так, что при протекании тока недопустимой величины через тело человека наступает летальный исход. Само по себе высокое напряжение, даже при малом токе, вызывает ожог. Так что прикосновение к старому холодильнику, у которого фаза попала на корпус, не обрадует никого.

В душе на дачном участке случаются приключения и хуже того: тэн самодельного водонагревателя может быть пробит, и при попытке включении воды удар током неизбежен. Также опасна неоднократно перегретая электродрель, сварочный аппарат или перфоратор: напряжение может оказаться на металлическом корпусе инструмента.

Воздействие тока на организм человека

Примечательно, что в нетрезвом состоянии сопротивление тела человека становится заметно ниже 1 кОм, и поражение будет еще сильнее. Конечно, где же еще расслабиться, как не на даче? Значит, есть еще одна причина обустроить надежное заземление! Применение приборов защиты людей, электропроводки, техники и приборов типа УЗО в полной мере возможно также только при наличии заземления.

Попытки организовать защиту методом зануления до добра не доведут.

В условиях производства иногда прибегают к указанному способу защиты, объединяя клеммы заземления и нуля у потребителей. Идея заключается в том, что при появлении фазы на корпусе прибора возникает короткое замыкание, и срабатывает автоматический выключатель. На даче один из проводов ЛЭП может быть оборван, или провода нуля и фазы перепутаны местами. В результате, на металлической поверхности потребителя появится опасное напряжение.

Варианты подключения заземления на даче

Два провода, которые подходят к изоляторам на крыше дачного домика, говорят о том, что в данном случае применена схема электроснабжения типа TN-C. Это означает, что защитный провод PE и нулевой N объединены на подстанции в единый провод PEN.

Система электроснабжения TN-C на даче в однофазной сети

В этом случае для защиты людей и техники используются автоматические выключатели, реле напряжения и даже устройство защитного отключения (УЗО). Читайте о его применении в статье . Однако при обрыве или плохом контакте нулевого провода защита не работает.

Схема электроснабжения ТN-C-S в однофазной сети на даче

Один из способов кардинально улучшить ситуацию - это подключить заземление по схеме TN-C-S. В этом случае общий провод PEN разделяется на входе в дачу на защитный PE и нулевой N. В месте расщепления следует подключить собственное заземление.

Теперь корпуса всех приборов будут заземлены, и защитные свойства системы электроснабжения заметно возрастают. Легко предположить, что большинство Ваших соседей по дачному кооперативу индивидуальное заземление не сделали. Это значит, что при обрыве провода PEN где-то в линии электропередачи общий ток со всех участков будет уходить на землю через Ваше заземление.

Так как его сопротивление не равно нулю, при протекании большого тока по проводнику PE на металлических корпусах Ваших приборов появится опасное напряжение. При большой нагрузке, в лучшем случае, провод заземления отгорит, в худшем – произойдет пожар.

Система электроснабжения ТТ в однофазной сети на даче

На производстве корпуса оборудования часто заземляют, не соединяя с нулевым проводом. Мы можем поступить так же, и такая система заземления имеет аббревиатуру ТТ. В такой схеме защиты установка УЗО обязательна.

Как подключить защитный провод к розеткам в дачном домике

Не следует забывать, что вся электропроводка в дачном домике выполнена двухжильным кабелем. В случае обустройства заземления к заземляющим клеммам всех розеток и приборов необходимо подключить третий проводник. По правилам, он должен входить в состав общего трехжильного кабеля, которым выполняется разводка в помещениях.

Все просто, если в дачном домике выполнена проводка открытого типа, которую несложно заменить. В противном случае, старую электропроводку положено отключить и обустроить новую (открытого типа) трехжильным кабелем. Эстетику можно обеспечить применением кабель-каналов. Как вариант, возможно использование пластиковой гофротрубы.

Так выглядят заземляющие контакты защитного провода

Понятно, что хочется сэкономить и проложить отдельный провод заземления к розеткам. Вам решать, нарушать правила проводки или не нарушать. Однако кабель-канал все равно придется монтировать.

Изобретательный ум российского дачника не ограничен ничем, и может появиться соблазн как-то заземлить каждую розетку отдельно. Этого точно делать не следует, так как сопротивление и качество каждого заземления не может быть одинаковым, что легко приведет к появлению опасного напряжения на одном из приборов.

Применение естественного заземления

Согласно правил устройства электроустановок (ПУЭ), устройство заземления в условиях садоводческого товарищества ничем не отличается от аналогичного в условиях коттеджного поселка. Если Вы не находите никакой разницы в ситуации, рекомендуем ознакомиться с правилами обустройства заземляющего контура, изложенными в статье . Мы же попытаемся обнаружить обстоятельства, упрощающие задачу для дачника.

В этом дачном домике люди бывают только в теплое время

Приятная новость №1: если мы не пользуемся электроэнергией на даче зимой, не следует беспокоиться о том, что сопротивление заземления заметно увеличивается при замерзании грунта. Таким образом, обеспечив сопротивление 4Ом в условиях лета, нет смысла его проверять в зимний период.

Если не учитывать глубину промерзания почвы, можно выполнить много заземляющих электродов, но небольшой длины. Таковое желание точно возникнет в условиях каменистой почвы.

Приятная новость №2: на дачном участке велика вероятность наличия так называемого естественного заземления, к которому нужно только подключиться. Например, это может быть:

металлическая труба водозаборной скважины;
металлический цельносварной водовод, уложенный в грунт;
стальные трубы забора;
прочие железобетонные и металлические конструкции в земле;
армированный фундамент постройки.

Фундамент вполне успешно может выполнять роль заземления на даче

Последний вариант очень удобен: надо просто приварить шину заземления к арматуре фундамента. Это возможно сделать только во время его обустройства, причем отдельные металлические элементы должны быть также соединены с помощью сварки.

Все прочие варианты естественного заземления доступны, необходимо только правильно подсоединиться и проверить сопротивление растеканию тока в земле. Последнюю операцию следует выполнить с помощью специалиста, который имеет специальный прибор. С этим человеком как раз и следует проконсультироваться: можно ли применять выбранный объект в качестве заземления.

При подключении к естественному заземлителю из стали к нему необходимо приварить болт диаметром 8-10мм. На болт следует навернуть две гайки с двумя шайбами. Между шайбами зажимают защитный проводник сечением не мене 10мм2. Если в качестве элементов заземления используется металлический забор, придется приварить болт к каждому столбу и подключить ко всем столбикам один непрерывный провод защиты.

Контур заземления без сварки в дачных условиях

Далеко не у всех владельцев дачных участков есть возможность выполнить сварочные работы. При этом существуют требования соединять элементы контура заземления только с помощью сварки. Можно поступить по-другому: заготовить штыри для заземления там, где к каждому из них есть возможность приварить оцинкованный болт.

Схема заземления на даче

На дачном участке для монтажа контура заземления сначала необходимо вырыть канавку глубиной 0,5м рядом с домиком. Теперь в дно траншеи остается забить штыри и подключить один целый провод заземления сечением не менее10мм2 ко всем из них. Места соединения следует обработать антикором и обернуть несколькими слоями изоленты.

Сопротивление готового контура, конечно, нужно проверить.

На месте размещения заземления нельзя копать, чтобы не повредить защитный проводник. Лучше его отметить и закрыть доской или другим материалом в виде листа.

Еще один способ обеспечить заземление без использования сварки – приобрести специальный готовый комплект омедненных стержней. Стоит такой комплект немало, что устроит не всех.

Примеры подключения заземления без сварки

При этом вполне реально приобрести оцинкованные трубы небольшого диаметра, сплющить и сделать острым один конец. Такие стержни загоняют в землю по вышеизложенному плану. Подсоединиться к ним можно с помощью оцинкованных хомутов с зажимным болтом, которые также имеются в продаже. Места соединения следует обработать антикором и обернуть несколькими слоями изоленты.

Таким образом, мы рассмотрели особенности обустройства заземления в дачном домике своими руками. При определенном старании совсем несложно обеспечить защиту от поражения человека электрическим током. Мы подобрали для Вас информативный видеоролик о том, как это сделали другие.

Многие предпочитают проводить лето в дачном домике. Это отличный вариант для того, чтобы немного отдохнуть от городской суеты, вырастить собственные овощи и фрукты. Но речь в данной статье пойдет не о садоводстве, а о безопасности. Если в процессе постройки многоэтажек застройщик обязательно предусматривает заземление, то частный сектор должен заботиться о себе сам. Давайте поговорим о том, как сделать заземление на даче своими руками. Схема и процесс подключения - вот на чем будет акцентироваться внимание.

Что такое заземление и зачем оно необходимо?

Электрический ток можно сравнить с водой лишь по одному свойству. Как жидкость, так и электричество протекают по пути наименьшего сопротивления. Сегодня мы практически полностью зависим от наличия электроэнергии. На ней держатся практически все бытовые приборы, начиная от телевизора и заканчивая отопительным оборудованием.

Каждый из таких приборов имеет предохранители и изоляцию, которая призвана защитить потребителя от Представьте, что может случиться, если слой изоляционного материала нарушится. Правильно, может ударить током. Хорошо если установлен автомат, который вовремя обесточит оборудование. Если же его нет, то последствия могут быть самыми печальными. Чтобы ничего подобного не случилось, устанавливают заземление на даче своими руками, схема которого может быть разной, но суть одна.

Какое оно, идеальное заземление?

На этот вопрос можно ответить однозначно: то, которое имеет наименьшее сопротивление. Мы уже разобрались, что ток пойдет туда, где меньше сопротивление. В нашем случае необходимо добиться как можно меньшего значения. Отметим, что человеческий организм тоже имеет свое сопротивление. Оно изменяется в зависимости от климатических условий и состояния человека. К примеру, сопротивление человека в опьяненном состоянии ничтожно мало, именно поэтому выпившему всегда тяжелей выжить после сильного удара током.

В нашем случае будем придерживаться значения 4 Ом. При этом сопротивление заземления должно быть несколько меньше данной цифры. В любом случае подобную информацию желательно узнавать в ПУЭ. Ну а сейчас перейдем непосредственно к теме.

Какое значение имеет грунт?

Многие могут сказать, что нет разницы, где и на какую глубину закапывать заземление, и будут абсолютно не правы. Тип и другие факторы имеют первоочередное значение. Но в любом случае имеется общее правило. Оно заключается в том, что чем больше земля насыщена водой, тем на меньшую глубину необходимо забивать электроды. Также нужно уменьшать и их шаг.

А теперь о типе грунта. Он тоже имеет свое значение в плане сопротивления. К примеру, торф - 20 Ом*м, чернозем и глина - 25-30 Ом*м, супесь - 150 Ом*м. Стоит упомянуть еще и песок, сопротивление которого достигает от 500 до 1000 Ом*м. Данный параметр увеличивается в зависимости от глубины залегания грунтовых вод. Как вы видите, заземление на даче своими руками, схема которого будет рассмотрена немного ниже, сделать правильно не так просто.

Все об электродах

Первое, с чем необходимо определиться - глубина залегания электродов. Рекомендуется не закапывать их глубже 3 метров, но и менее чем на 1,5 метра от поверхности тоже нельзя. Тут многое зависит от того, на какой глубине залегает вода. Если это 2,5 метра, то вам будет достаточно вбить электроды на глубину не более 2 метров.

Схема заземления на даче (своими руками монтируемого)подразумевает определенный шаг (расстояние) между электродами. Обычно имеет смысл придерживаться расстояния в 1,2-3 метра. Что касается количества электродов в контуре, то минимум их должно быть три. Форма расположения - в ряд или треугольником. Расстояние от контура до фундамента здания - не менее 3 метров. В любом случае желательно обратиться за помощью к электрикам. Пускай монтажные работы вы выполните самостоятельно, но узнать о типе грунта и глубине залегания вод у профессионалов все же не помешает. Кроме того, составлена может быть схема заземления на даче своими руками, благо в настоящее время вариантов для образца предостаточно. Ну а сейчас идем дальше.

Делаем заземление на даче своими руками: схема, фото

В данном разделе речь пойдет об используемых при заземлении контурах. Наиболее распространенная схема - треугольник с электродами в вершинах. При этом необходимо понимать, что весь контур должен находиться на одной глубине (ниже промерзания грунта).

Отдельное дело - соединение контура. Сами по себе электроды, вкопанные в землю, не несут никакой нагрузки. Перед тем как заземление будет полностью готово, их необходимо между собой соединить. Для этого подойдет в крайнем случае - арматура.

Что касается типа соединения, то в приоритете это должна быть сварка, более того, необходимо использовать именно такой способ соединения электродов между собой. От одного электрода к силовому шкафу (электрический щиток) проводится стальная полоса. В качестве электродов можно использовать сечением 4 х 4 мм, арматуру 12 х 12 мм, стальную трубу с толщиной стенки не менее 3,5 мм или стальную полосу 12 х 4 мм. В целом этого, а также лопаты и ломика должно быть вполне достаточно для обустройства полноценного заземления.

О материале и сечении электродов

Можно смело говорить, что отталкиваться необходимо от сечения материала. Но нужно понимать, что важную роль играет и то, сможете ли вы забить выбранный электрод в землю. К примеру, вы можете отдать предпочтение заточенному у основания стальному стержню и не важно, будет это профильная труба или двутавр. Если вы взяли уголок, то его можно срезать с помощью болгарки. Так получится острый клин, который очень удобно загонять в землю. А вот что касается арматуры, то тут недопустима рифленость по причине снижения сопротивления грунта.

Если у вас есть возможность приобрести готовый комплект для заземления, то так и поступите. Он представляет собой набор омедненных электродов длиной по метру. Конструкция соединяется с помощью резьбовых соединений. Это очень удобно, да и монтаж проводится максимально быстро, правда, цена такого комплекта немаленькая. Кстати, совсем не важно, выполняется заземление на даче своими руками для газового котла или микроволновой печи, так как стальная полоса подключается к силовому шкафу. Следовательно, все оборудование будет заземлено.

для дачи своими руками: пошаговая инструкция

Сейчас самое время приступать к земляным работам. Мы уже определились с материалом электродов и глубиной их залегания. Теперь нужно выбрать подходящее место. В приоритете нужно рыть траншею не дальше 10 метров от щитка. Первым делом выкапываем траншею в полметра шириной и метр глубиной в форме равностороннего треугольника. От него делаем траншею к силовому шкафу. Если плотность и тип грунта позволяют, то вбиваем электроды в вершинах треугольника. В противном случае придется бурить небольшие скважины.

Примечательно то, что если мы бурили скважины, то углубление можно засыпать грунтом, перемешав его с солью. Это позволит существенно снизить сопротивление, но при этом коррозионный процесс будет протекать более активно. После установки электроды должны немного возвышаться над грунтом для того, чтобы их можно было приварить. Обратите внимание на то, что делать заземление на даче своими руками без сварки недопустимо. После того как сварочные работы будут закончены и мы получим замкнутый треугольник, ведем полосу к силовому шкафу. Там крепим её с помощью болта в 10 мм и привариваем его к полосе.

Проверочные работы

После того как вы выполнили все вышеописанные действия, необходимо провести проверку сопротивления контура. Для этого нам понадобится омметр. В этом случае желательно привлечь специалиста из энергоуправления. Он сделает необходимые замеры, если заземление на даче, схема которого был приведена несколько выше, было выполнено правильно, составит необходимую документацию.

Если мы добились сопротивления менее 4 Ом, то отлично, если нет - расширяем наш контур с помощью дополнительных электродов. Если все в порядке, то засыпаем траншеи. При этом использовать строительный мусор и какие-либо другие отходы недопустимо. Засыпать нужно однородным грунтом.

Это важно

Обратите внимание на то, что многие специалисты рекомендуют заливать контур водой, тем самым уменьшая его сопротивление. Нередко так поступают перед приходом сотрудника из энергоуправления, чтобы не возникло проблем с документацией. Но мы старались не ради печати на бумажке, а ради собственной безопасности, не забывайте об этом.

Если же вы проживаете на скалистой местности, то вертикальное расположение электродов вам не подойдет. В этом случае целесообразно применять горизонтальные или же лучевые типы электродов. Необходим шаг от 3 до 10 метров, а электроды должны располагаться в виде расходящихся лучей или же сетки.

Заключение

Еще один отличный выход - заземление на даче на свайный фундамент. В этом случае вам не понадобится рыть траншею и забивать электроды. Достаточно сделать грамотный контур из свай. Но нужно понимать, что в этом случае повышается вероятность электрохимической коррозии. Следовательно, сваи прослужат на порядок меньше, нежели могли бы. Но в плане надежности это отличное решение с любой стороны.

В целом, мы разобрались с тем, как своими руками сделать заземление. Особо сложного ничего нет, самое главное - быть внимательным на всех этапах, учитывать глубину промерзания грунта, уровень грунтовых вод и другие важные параметры. В любом случае, если вы все сделаете правильно, то останетесь довольны. Риск удара током от бытовых приборов будет сведен к минимуму.

Современные электроприборы становятся все мощней, и, соответственно, возрастают и риски поражения ими. Устройство заземления гарантирует не только безопасность людей, но и сохранность оборудования.

Принцип действия заземляющего устройства

Электрический ток, подобно жидкости, течет от места наибольшего сопротивления (фаза L «+») к наименьшему (N нуль «–»). В случае повреждения изоляции электроды устремляются к любому из ближайших проводников электрического тока, обладающему наименьшим сопротивлением. Чаще всего ими становятся металлические детали корпуса, прикосновение к которым становится крайне опасным.

Прикосновение к неисправным электроприборам опасно!

Даже при наличии установленных автоматов в щитке ПЭУ вероятность поражения током сохраняется: ведь они рассчитаны на определенную величину силы тока. При заземлении же любой, даже небольшой заряд, попавший на корпус, мгновенно стекает в землю.

В роли отводящих проводников тока (PE) выступает заземляющий контур : несколько металлических стержней, выполняющих роль электродов. закопанных в землю на определенную глубину и соединенных в единую цепь. При этом сопротивление заземляющего контура подбирается таким образом, чтобы оно было меньше электрического сопротивления тела человека (меньше 4 Ом).

Заземление строения

Расчет контура заземления

Точно рассчитать размеры контура и глубину его погружения в землю достаточно сложно. Для этого необходимо знать:
способность грунта препятствовать свободному прохождению тока (его электрическое сопротивление);
сопротивление металла, из которого изготовлены заземлители;
их количество и точную глубину их закладки в землю.

Во избежание сложных расчетов, которые под силу только специалисту, можно вначале изготовить контур заземления по усредненным размерам, а затем с помощью омметра измерить величину его сопротивления. В случае, если она выше 4 Ом, длину контура следует увеличить за счет наращивания количества металлических стержней, углубленных в землю.

Контур заземления

Совет. Так как омметр – достаточно дорогой прибор, для измерения сопротивления можно пригласить специалиста из электросети или подобной организации. В том случае, если глубина промерзания грунта известна точно (эти данные можно уточнить в геологии), измерение сопротивления цепи можно не производить или подстраховаться и увеличить длину контура.

Монтаж контура заземления

В качестве заземлителей для изготовления контура можно выбрать любой металл с сечением от 1,5 см2. Чаще всего используют уголок 50×50, один конец которого для лучшего вхождения в землю срезается наискось болгаркой.
1. Форма контура может быть любой, при этом минимальное количество стержней, заглубленных в землю – три. Именно поэтому наиболее распространенным является контур в виде треугольника , стороны которого равны 1,2-1,5 м и более.

Контур заземления

2. Для обустройства контура в земле на расстоянии 3-10 м от здания ближе к распределительному шкафу выкапывается треугольная траншея с равными сторонами глубиной от 0,7 и шириной 0,5 м. Дополнительно прокладывается и траншея, ведущая к силовому шкафу.

Подготовка траншеи

3. По углам контура вбиваются вертикальные заземлители, которые будут выполнять роль электродов. Стержни забиваются на глубину промерзания грунта (но не менее 1,5 и не более 3 м) так, чтобы их верхняя часть выступала над землей на 20-25 см. Для лучшего вхождения в землю их концы заостряются . При этом существует правило: чем больше влаги содержится в грунте, тем меньшим может быть шаг электродов и меньшей глубина их погружения.

Забивание металлических стержней

4. Значение имеет и его сопротивление силе тока . Так, если сопротивление глины и чернозема составляет 25, торфа – 20, то песка – аж 500 Ом*м и выше. Очень высоким является и сопротивление каменистой почвы. В скалистой местности глубина погружения штырей перестает иметь решающее значение (ведь добраться до влажной земли, имеющей минимальное сопротивление, нереально). В таких случаях следует монтировать контуры заземления с большей площадью рамки, расположенной горизонтально или в форме расходящихся лучей.

Удельное сопротивление грунта

5. Если плотность грунта слишком высока, и забить стержни в него сложно, можно предварительно пробурить отверстия в земле .

6. Для соединения цепи к их концам по всему периметру треугольника привариваются полосы из стали 40*4 мм или гладкой арматуры 14 мм. Место сварки для уменьшения коррозии следует обработать битумом или иным антикоррозийным составом .

Сваривание цепи контура

Важно! Использовать рифленую арматуру для связывания контура не рекомендуется. В противном случае пустоты могут нарушить контакт с грунтом.

7. К проводу заземления такая цепь приваривается с помощью болта 10 мм . Использование скрутки для соединения недопустимо.

Скрутка для соединения цепи не допустима

После проверки данных сопротивления контура с помощью омметра траншея засыпается грунтом.

Естественно, вся внутренняя проводка в доме монтируется по трехпроводной схеме , где третьими является провода заземления. Они выводятся на электрощит, а затем подсоединяется к общему контуру заземления. В качестве дополнительной защиты система оборудуется УЗО или дифавтоматами .

Трехпроводная схема

Устройство молниезащиты

Напряжение грозовых разрядов, возникающих между наэлектризованными облаками, может достигать миллиардов вольт. Природным молниеприемником являются деревья, глубоко уходящими корнями в землю (ведь сырая земля обладает минимальным сопротивлением). Иногда молния может ударить и по самым высоким частям зданий. Именно поэтому молниезащиту устанавливают чаще всего именно на крыше.

Молниеприемник представляет из себя проводник из металла 1,5 м диаметром от 12 мм, установленной на самом высоком месте строения. На слишком больших зданиях их может быть несколько. Чем выше они расположены, тем больше защищаемая ими территория. При этом их максимальная высота может составлять 15 м (при большей высоте их эффективность снижается).

Устройство молниеприемника

Важно! Металл, покрытий лаком или краской, не может служить в качестве молниеприемника.

Если трубка металлоприемника полая, она обязательно заваривается. В качестве заземлителя выбирается алюминиевый или медный провод, который крепится к такому приемнику муфтами или клеммами. Другой его конец уходит к заземлителю, устроенному по такому же принципу, что и контур, предназначенный для заземления строений, описанный выше.

Важно! Для усиления защиты заземление молниеотвода обязательно соединяется с помощью стальной полосы, проходящей под землей, с контуром заземления здания.

Строительство частного или загородной дачи всегда сопряжено с большим объемом электротехнических работ. В этом диапазоне задач, наряду с подводкой электропитания к дому, установке распределительного и защитного оборудования, прокладке внутренних линий, не меньшую значимость имеет и грамотно спланированная и исполненная система заземления. К сожалению, при проведении «самостроя » неопытные хозяева про этот момент достаточно часто забывают или же даже намеренно его игнорируют, пытаясь достичь какой-то ложной экономии денежных средств и трудозатрат.

А между тем система заземления имеет чрезвычайную важность – она способна предупредить многие неприятности, которые могут привести к весьма печальным или даже трагическим последствиям. Согласно существующим правилам, специалисты электросетей не произведут подключение дома к линии электропередач, если этой системы в доме нет или же она не отвечает необходимым требованиям. И владельцу, так или иначе, придется решать вопрос, как сделать заземление на даче.

В современных домах городской застройки контур заземления обязательно предусматривается еще на стадии проектирования здания и его внутренних коммуникаций. Хозяину частного жилья этот вопрос придется решать самому – приглашать специалистов или постараться все сделать своими руками. Пугаться не надо – все это является вполне выполнимой задачей.

Для того чтобы понять важность заземления, достаточно базовых понятий из школьного курса физики.

Подавляющее большинство частных домов запитываются от однофазной сети переменного тока 220 вольт . Электрическая цепь, необходимая для работы всех приборов или установок обеспечивается наличием двух проводников – собственно, фазой и нулевым проводом.

Конструкция всех электрических приборов, инструментов , бытовой и иной техники предусматривает элементы изоляции и защитные приспособления, которые должны предотвратить попадание напряжения на токопроводящие корпуса или кожухи. Тем не менее , вероятность такого явления никогда не исключается – изоляция может быть разрядом, прогореть от ненадежных , искрящих контактов в соединениях проводов, могут выйти из строя элементы схемы и т.п .В этом случае фазное напряжение может попасть на корпус прибора, прикосновение к которому становится чрезвычайно опасным для человека.

Особую опасность представляют ситуации, если рядом с таким неисправным прибором находятся металлические предметы, имеющие так называемое естественное заземление – стояки отопления, водопроводные или газовые трубы, открытые элементы армирования строительных конструкций и т.п . При малейшем касании к ним цепь может замкнуться, и смертельно опасный ток пройдет через тело человека в сторону меньшего потенциала. Не менее опасны подобные ситуации и в том случае, если человек стоит босой или в мокрой обуви на влажном полу или земле – тоже есть все предпосылки к замыканию цепи переменного тока от корпуса прибора.

Одно из выраженных свойств электрического тока в том, что он обязательно выберет проводник с минимальным сопротивлением. Значит, необходимо заранее создать линию с минимальным сопротивлением и нулевым потенциалом, по которой в случае пробоя на корпус напряжение будет безопасно отводиться.

Сопротивление человеческого тела – величина непостоянная, зависящая и от индивидуальных особенностей, и даже от временного состояния человека. В электротехнической практике эту величину обычно принимают за 1000 Ом (1 кОм ). Стало быть, сопротивление заземляющего контура должно быть многократно ниже. Существует сложная система расчетов , но обычно оперируют величинами в 30 Ом для бытовой электросети частного дома и 10 Ом в том случае, если заземление используется еще и в качестве защиты от молнии.

Могут возразить, что все проблемы вполне решаемы установкой специальных защитных устройств (УЗО). Но для корректной работы заземление также является необходимостью. При появлении даже малейшей утечки тока цепь практически мгновенно замкнется и устройство сработает, отключив опасный участок домашней электросети.

Некоторые хозяева пребывают в предубеждении, что для заземления достаточно использовать трубы водопровода или отопления. Это – чрезвычайно опасно и абсолютно ненадежно . Во-первых , гарантировать эффективный отвод напряжения невозможно – трубы могут быть сильно окислены и не иметь достаточно хорошего контакта с землей , а кроме того , на них нередко бывают пластиковые участки. Не исключается и поражение током при при косновении к ним в случае пробоя электропитания на корпус, причем такой опасности могут быть подвержены в том числе и соседи.

Большинство современных электроприборов сразу оснащаются кабелем питания с трехконтактной вилкой. Соответствующие розетки должны устанавливаться и при проведении работ по монтажу проводки в доме. (Некоторые электроприборы старых моделей имеют вместо этого контактную клемму на корпусе для подключения заземления).

Есть строго определённая цветовая «распиновка » проводов : синий провод однозначно является «нулевым», фаза может иметь различную расцветку, от белой до черной , а заземляющий – всегда желто-зеленый .

И вот, зная это, некоторые «мудрые» хозяева, желая сэкономить на обновлении проводки и организации полноценного заземления, просто делают в розетках перемычки между нулевым контактом и заземляющим. Однако, этим они не решают проблемы, а, скорее, усугубляют ее . При определенных условиях, например, при перегорании или плохом контакте рабочего нуля в каком-то участке цепи, или при случайной перефазовке , на корпусе приборов появится фазный потенциал, причем это может случиться в самом неожиданном месте дома. Опасность поражения током возрастает в такой ситуации многократно.

Заземление — это надежная защита от многих неприятностей

Вывод из всего сказанного – заземление является обязательным конструктивным элементом домашней электрической сети. Оно выполняет сразу функций:

Эффективный отвод утечки напряжения с токопроводящих деталей, прикосновение к которым может вызвать поражение током.
Выравнивание потенциалов в сех объектов в доме, например, заземленных приборов и труб отопления, водопровода, подачи газа.
Обеспечение корректной работы всех установленных систем и устройств безопасности – плавких предохранителей, .
Немаловажное значение имеет заземление и в предотвращении накопления на корпусах бытовых приборах статического заряда.
Особую важность приобретает оно для современной электроники, особенно – вычислительной техники. Например, работа импульсных блоков питания компьютеров очень часто сопровождается наведением напряжения на корпуса системных блоков. Любой разряд может привести к выходу из строя электронных элементов, сбоям в работе, потере информации.

Теперь, когда важность системы заземления разъяснена, можно перейти к вопросу, как ее сделать условиях частного дома самостоятельно.

Какими бывают системы заземления в частных домах

Итак, грамотно исполненная система заземления должна обеспечивать надежный контакт с нулевым потенциалом земли и с минимально возможным сопротивлением созданного контура. Однако, гру нт — гр унт у рознь – разные его типы серьезно отличаются друг от друга удельным сопротивлением:

Тип грунта	удельное сопротивление грунта (Ом × м)
Песок (при уровне грунтовых вод ниже 5 м)	1000
Песок (при уровне грунтовых вод выше 5 м)	500
Плодородная почва (чернозем)	200
Влажная супесь	150
Полутвердый или лесовидный суглинок	100
Меловой слой или полутвердая глина	60
Графитовыен сланцы, глинистый мергель	50
Суглинок пластичный	30
Пластичная глина или торф	20
Подземные водоносные слои	от 5 до 50

Очевидно, что те слои, которые обладают наименьшим удельным сопротивлением, располагаются, как правило, на значительной глубине. Но и при заглублении электрода получаемых результатов может быть недостаточно. Проблема эта решается несколькими способами – от увеличения глубины установки штыревых электродов, до увеличения их числа, расстояния между ними или общей площади контакта с грунтом. На практике чаще всего применяются несколько основных схем:

Схема «а» — установка заглубленного металлического замкнутого контура по периметру дома. Как вариант – неглубоко забитые штыри, соединённые по кольцу шиной.

В дачном строительстве применяется она нечасто из-за большого объема земляных работ или в связи с особенностями расположения построек на участке.

Схема «б», пожалуй, самая популярная у владельцев загородного жилья. Три или больше умеренно заглубленных штыревых электрода, связанных одной шиной – такую конструкцию несложно выполнить самостоятельно даже на ограниченном пространстве.
На схеме «в» показано заземление с одним электродом, установленным на большую глубину. Иногда подобную систему устраивают даже в подвале здания. Схема удобная, но не всегда исполнимая – ее практически невозможно реализовать на каменистых грунтах. Кроме того, для такой системы заземления нужно использовать специальные электроды – речь о ней пойдет чуть ниже.
Схема «г» — достаточно удобная, но лишь в том случае, если она была продумана еще на стадии проектирования дома, а выполнена во время заливки фундамента. Воплощать ее в жизнь на готовом здании будет крайне нерентабельно.

Итак, проще всего реализовать с минимальными затратами схемы «б» или, по возможности , «в».

Заземление с использованием самодельных металлических деталей

Чтобы сделать систему заземления такого типа , потребуются металлические профили, сварочный аппарат, инструменты для земляных работ, кувалда. В ряде случаев, при сложных плотных грунтах, может понадобится ручной бур.

Схематично эта система выглядит подобным образом:

Место расположения заглубленных электродов выбирается с тем расчетом , чтобы было максимально удобно подвести заземляющую шину к распределительному щитку. Оптимальное расстояние от дома – 3— 6 метров. Допустимые пределы – не ближе одного метра и не далее десяти.

Размеры, указанные на схеме, отнюдь не являются какой-то догмой. Так, сторона треугольника может быть и до трех метров в длину, а глубина забивки штыря может быть несколько меньшей — 2,0 ÷ 2,5 м . Количество электродов тоже может меняться – если грунт пл отный и на большую глубину забить штыри не удается , можно увеличить их количество.

Здравый совет – заранее обратиться в местную службу энергоснабжения за получением рекомендаций по выполнению заземляющего контура. У этих специалистов наверняка есть продуманные и опробованные в данном регионе схемы. Кроме того, они смогут помочь просчитать размеры и исходя из планируемой нагрузки домашней электросети – это тоже имеет значение.

Что может послужить электродами? Для этих целей чаще всего используют стальной уголок с полкой 50 × 50 мм и толщиной не менее 4 ÷ 5 мм. Могут применяться трубы, лучше – оцинкованные с толщиной стенок не менее 3,5 мм. Можно взять стальную полосу с площадью поперечного сечения порядка 48 мм² (12 × 4), но ее сложнее вбить вертикально в грунт. Если решено использовать стальной прут, то то же лучше брать оцинкованный, диаметром не менее 10 мм.

Чтобы связать штыри в один контур, используют полосу 40 × 4 мм или катанку 12 – 14 мм. Этот же материал подойдёт для прокладки шины заземления к точке ввода ее внутрь дома.

Итак, первоначально на выбранном месте делается разметка.

Затем целесообразно отрыть небольшой котлован намеченной формы на глубину до 1 метра. Минимальная глубина – 0,5 м . Одновременно роется траншея на ту же глубину – по ней от контура к цоколю дома пойдет шина заземления.

Задачу можно несколько упростить, выкапывая не сплошной котлован, а лишь траншеи по периметру создаваемого контура. Главное, чтобы их ширина позволяла свободно проводить забивку электродов и сварочные работы.

Готовятся электроды нужной длины. Край, которыми они будут вбиваться в землю, необходимо заострить шлифмашинкой , обрезав его под углом. Металл должен быть чистым, неокрашенным.

В намеченных местах электроды вбиваются в землю с помощью кувалды или электромолота . Их заглубляют так, чтобы в котловане (траншее) они выступали над уровнем поверхности примерно на 200 мм.

После того, как все электроды забиты, из связывают общей шиной (горизонтальным заземлителем) из металлической полосы 40 × 4 мм. Здесь применима только сварка, хотя можно встретить рекомендации обойтись болтовым соединением. Нет, чтобы обеспечить надежное и долговечное заземление эту обвязку обязательно приваривают – резьбовой контакт, размещенный под землей , быстро окислится, сопротивление контура резко возрастет .

Теперь можно проложить шину из той же полосы к фундаменту дома. Шина приваривается в одному из забитых электродов и укладывается в траншею затем она заходит на цоколь здания.
Шина крепится к цоколю. На рисунке не показано, но целесообразно перед точкой крепления предусмотреть небольшой изгиб, так называемый «компенсационный горб» , чтобы компенсировать линейные расширения металла при перепадах температур. На конце полосы приваривается болт с резьбой М10. К нему будет крепиться медная клемма с проводом заземления, который уйдет на распределительный щиток.

Для прохождения провода через стену или через цоколь сверлится отверстие и в него вставляется пластиковая гильза. Провод используется медный, сечением 16 или 25 мм² (этот параметр лучше заранее уточнить у специалистов). Гайку и шайбы для соединения тоже лучше использовать медные.

Иногда поступают и иначе – к шине приваривают длинную стальную шпильку, так чтобы она проходила насквозь через стенку дома, также через гильзу. В этом случае клеммная часть окажется в помещении и меньше будет подвержена окислению под действием повышенной влажности воздуха.

Бронзовая распределительная пластина для проводов заземления

Заземляющий провод заводится к электрическому распределительному щитку. Для дальнейшей «раздачи» лучше всего применять специальную пластину из электротехнической бронзы – к ней будут крепится все провода заземления, уходящие к точкам потребления.

Не следует торопиться сразу же засыпать смонтированный контур грунтом.

— Рекомендуется, во-первых, запечатлеть его на фотографии с привязкой к окружающим стационарным наземным объектам – это может потребоваться для внесения изменений в проектную документацию, а также для проведения контрольно-проверочных мероприятий в будущем.

— Во-вторых, необходимо проверить сопротивление получившегося контура. Для этих целей лучше пригласить специалистов энергоснабжающей организации, тем более что их вызов, так или иначе, будет необходим для получения разрешительных документов.

Если результаты проверки показывают, что сопротивление велико, необходимо будет добавить еще один или даже несколько вертикальных электродов. Иногда перед проверкой идут и на хитрости, обильно поливая места около заколоченных в грунт уголков насыщенным раствором обычной поваренной соли. Это безусловно, улучшит показатели, однако, не стоит забывать и о том, что соль активизирует коррозию металла.

Кстати, если забить уголки не получается, то прибегают к бурению скважин на нужную глубину. После установки электродов их с максимально возможной плотностью заполняют глиняным грунтом, в который также перемешивают с солью.

После того как работоспособность контура заземления проверена, необходимо обработать сварные швы антикоррозийным составом. Это же можно проделать и с шиной, идущей к зданию. Затем, после высыхания мастики, котлован и траншеи засыпаются грунтом. Он должен быть однородным, не замусоренным и без щебеночных включений. Затем место засыпки тщательно утрамбовывается.

Видео: монтаж заземляющего контура с применением металлического уголка

Использование готовых заводских комплектов

Весьма удобны для организации заземления на даче готовые комплекты заводского изготовления. Они представляют собой набор штырей с соединительными муфтами, позволяющими наращивать глубину погружения в грунт по мере забивки.

Эта система заземления предусматривает монтаж одного штыревого электрода, но на большую глубину, от 6и даже до 15 метров.

В комплект обычно входят:

Штыри стальные длиной 1500 мм с оцинкованной или омеднённой поверхностью, или же сделанные из нержавеющей стали. Диаметр шт ырей может в разных комплектах отличаться – от 14 до 18 мм.

Для их соединения они оснащаются резьбовыми муфтами, а для удобства проходки через грунт в комплект вх одит стальной наконечник.

В некоторых комплектах муфты являются не резьбовыми, а запрессовочными . В этом случае один конец заземляющего штыря суженс помощью ковки и имеет ребристую поверхность. При ударном воздействии происходит прочное соединение и достигается надежный электрический контакт между стержнями.

Для передачи ударного воздействия предусматривается специальная насадка (нагель) из высокопрочной стали, которая не будет деформироваться от воздействия молота.

Нагель — насадка, которая будет передавать ударное усилие от молота

В некоторых комплектах предусмотрено наличие специального переходника, который позволяет использовать в качестве забивного инструмента мощный перфоратор.

Для установки такой системы заземления также целесообразно вырыть небольшой котлован глубиной до метра и такой же в диаметре, хотя некоторые предпочитают даже наружное размещение.

Штыри последовательно вбиваются с наращиванием на нужную глубину.

Затем на оставленный на поверхности участок (порядка 200 мм) надевается латунный контактный зажим.

В него вставляется или токопроводящая шина из металлической полосы, или же сразу кабель заземления сечением 25 кв. мм. Для соединения со стальной полосой предусмотрена специальная прокладка, которая не даёт возможности для электрохимического контакта между мелью стержня и сталью (цинком). В дальнейшем шина или кабель заводятся в дом и подключаются к распределительному щитку точно так же, как это было описано выше.

Видео: забивка штыревых электродов вручную

Какой тип покрытия стержней выбрать – оцинкованный или омедненный?

С точки зрения экономичности, оцинковка с тонким слоем (от 5 до 30 мкм) выгоднее. Эти штыри не боятся механических повреждений при монтаже, даже оставленные глубокие царапины не влияют на степень защищенности железа. Тем не менее , цинк является довольно активным металлом, и, защищая железо, окисляется сам. Со временем, когда весь слой цинка прореагировал, железо остается без защиты и быстро «съедается» коррозией. Срок службы подобных элементов обычно не превышает 15 лет. А делать цинковое покрытие более толстым – это стоит немалых денег.

Медь же, наоборот, не вступая в реакции, защищает закрываемое ею железо, которое более активно с точки зрения химии. Такие электроды могут без ущерба эффективности служить очень долго, например, производитель гарантирует их сохранность в суглинистой почве вплоть до 100 лет. Но при монтаже следует проявлять осторожность – в местах повреждения слоя омеднения наверняка возникнет участок коррозии. Чтобы снизить вероятность этого, слой омеднения делают достаточно толстым, до 200 мкм, поэтому такие штыри значительно дороже обычных оцинкованных.

Каковы общие достоинства такого комплекта системы заземления с одним глубоко размещённым электродом:

Монтаж не представляет особой сложности. Не требуется объемных земляных работ, не нужен сварочный аппарат – все производится обычным инструментом, который есть в каждом доме.
Система очень компактна, ее можно разместить на крошечном «пятачке» или даже в подвале дома.
Если используется омедненные электроды, то срок службы такого заземления будет исчисляться несколькими десятками лет.
Благодаря хорошему контакту с грунтом достигается минимальное электрическое сопротивление. Кроме того, на эффективность системы практически не влияют сезонные условия. На уровень промерзания грунта приходится не более 10% длины электрода, и зимние температуры никак не могут отрицательно сказаться на проводимости.

Есть, конечно, и свои недостатки:

Такой тип заземления не может быть реализован на каменистых грунтах – скорее всего, забить электроды на требуемую глубину не удастся.
Возможно, кого-то отпугнет и цена комплекта. Однако это – вопро с с порный, так как качественный металлический прокат для обычной схемы заземления тоже стоит недешево . Если еще присовокупить длительность эксплуатации, простоту и быстроту монтажа, отсутствие необходимости в специализированном инструменте, то, вполне возможно, такой подход к решению проблемы заземления может показаться даже более перспективным с точки зрения экономичности.