Заземление – это один из способов увеличения безопасности электрического оборудования.
Оно представляет собой совокупность проводов, которые соединяют электроприборы и бытовую технику со специальным устройством, находящимся в земле.
В случае замыкания прибора, заземление отводит основной удар электрического тока в землю, а не на контактирующего с прибором человека.
Бытует мнение, что для защиты электрических приборов достаточно стандартного заземления через евророзетку (розетка с заземлением, которая содержит в себе специальные заземляющие усики).
Однако, на практике в частных жилых помещениях часто возникают неприятные ситуации. Например, замыкание электропроводки, попадание в электросеть или антенну разряда молнии.
Защитить жилище, уберечь в сохранности электрические приборы и обеспечить безопасность обитателей дома может правильно установленное защитное заземление.
В этой статье мы расскажем вам о том, какая бытовая техника нуждается в заземлении и как осуществить монтаж заземления своими руками.
Какую бытовую технику желательно заземлить
Мало кто знает, что постоянное заземление может оказывать влияние на работу бытовой техники .
Электрические плиты и духовки . Эта кухонная техника имеет очень большую мощность, что увеличивает вероятность выхода из строя электропроводки, возможность короткого замыкания, что небезопасно.
Микроволновая печь .Микроволновая печь может распространять излучение вредное для здоровья на большое расстояние. На многих моделях сзади имеется специальный заземлитель.
Следует знать! При плохом соединении в розетке, микроволновая печь может начать излучать радиоактивные вещества, существует вероятность того, что концентрация этих веществ может стать опасной для здоровья человека. Подсоединение заземления к свч-печке через заземлитель позволит уменьшить радиус распространения излучения.
Стиральная машина .Это устройство с большой электрической мощностью. При работе стиральной машины во влажном помещении, существует опасность удара током или возникновения короткого замыкания.
Заземление стиральной машины может решить эту проблему.
Стоимость услуг по заземлению
Проще всего было бы обратиться в специализированную организацию , и заказать монтаж заземляющего контура дома специалистам.
Но, это будет стоить немалых денег, цены варьируются от 14 000 и до 30 000 руб . Смонтировать конструкцию защитного заземления в доме вполне можно самостоятельно.
Прежде, чем приступить к работе, следует пополнить свой багаж знаний.
Устройство заземления
Заземляющий контур – это специальная конструкция из вертикальных и горизонтальных заземляющих электродов.
Состоит он из заземлителей и специальной металлической связки между ними.
Заземлителями называют металлические проводники, которые вбивают или зарывают в землю.
Металлосвязь
– это металлическая конструкция, соединяющая верхние концы заземлителей между собой.
Основные требования к контуру заземления
Назначение заземляющего контура в частном доме:
- обеспечить безопасность человека , в случае прикосновения к неисправным электроприборам;
- обеспечить безопасность работы электроприборов в помещениях с повышенной влажностью;
- снижать интенсивность магнитных полей .
Схема заземления в частном доме
Есть разные варианты схем заземления . Рассмотрим одну из них. Общая схема заземления частного дома показана на рисунке.
В данном случае защитный контур заземления
состоит из металлического сварного контура и трех заземляющих электродов.
Количество заземляющих электродов в схемах может быть и более трех
. Однако, для проекта частного дома или дачи – этого количества будет вполне достаточно.
На рисунке обозначено расстояние между электродами в 1,2 метра . Его можно увеличить.
Обратите внимание! Расстояние между электордами не должно превышать длины самих электродов. То есть, если длина уголка-электрода 2 метра – нельзя делать сторону треугольника более 2-х метров.
Материалы и инструменты для изготовления заземления
Для изготовления контура заземления понадобятся:
- стальные или медные уголки 50х50 мм ;
- полосы из того же материала размером 40х4 мм ;
- провод большого сечения (8,4-10,5 мм );
- лопата для рытья траншеи;
- сварочный аппарат ;
- заземляющий проводник , служащий для соединения точки заземления и заземлителя;
- мегометр - специальный прибор для проверки готового контура.
Монтаж заземления пошагово
Рассмотрим основные этапы заземляющего устройства для частного дома:
- На открытом участке, удаленном от дома не менее чем на 1,2 метра производится разметка в виде равнобедренного треугольника. Если расположить заземляющий контур ближе, то существует вероятность того, что заземление не будет выполнять защитную функцию. Длина стороны треугольника должна составлять от 1,2 до 3 метров
- По размеченной схеме копается траншея глубиной 0,7 м и шириной 0,7 м
- По углам треугольника забиваются уголки
- К верхним концам уголков приваривается металлическая полоса , соединяя, таким образом, концы уголков между собой
- К углу полученной конструкции, находящемуся ближе к дому подсоединяется заземляющий проводник , ведущий к заземляющему устройству (треугольнику), как показано на рисунке выше
- Траншея засыпается грунтом .
Проверка готового заземления
Прежде чем, смонтированное заземление ввести в эксплуатацию производится его проверка на работоспособность .
Для этого понадобится прибор под названием Омметр. Цифра, высветившаяся при подключении на его дисплее, не должна быть выше 30 Ом для частного дома с подключенной сетью 220 В.
Его показания должны стремиться к нулю .
Важно! Чем меньше показания Омметра, тем эффективней работает заземляющий контур.
Стоимость комплекта заземления
Приобрести все необходимое для обустройства заземляющего контура можно в строительном супермаркете
или в интернет-магазине
.
В настоящее время предлагаются наборы в различной комплектации из различных металлов. Стоимость их может колебаться от 16 до 46 тысяч рублей .
Если вы решили произвести монтаж заземляющего контура сами, то в расчет его стоимости войдут только затраты на приобретение материалов и проведения сварочных работ.
Особенности монтажа заземления для частного дома своими руками, Вы сможете посмотреть в этом видео.
При строительстве загородного дома или дачи работа всегда будет включать монтаж и установку электротехнического оснащения. Кроме обязательного прокладывания электрической сети, подключения специального защитного и распределительного оборудования, очень важным для дома является заземление. Заземление на даче можно сделать своими руками, и для этого необходимо следовать правилам по его установке, придерживаясь рекомендаций специалистов.
Многие при строительстве собственного загородного дома недооценивают важность таких защитных мер, как установку заземляющего оборудования. Для того чтобы сделать оценку необходимости такой защитной системы, следует понять принцип ее работы. В первую очередь нужно понять, что протекание переменного тока по электрической системе является стабильным процессом. Его движение можно сравнить с течением воды в водоеме. Ток имеет такое же свойство – течь к месту с наименьшим уровнем сопротивления. Даже несмотря на то, что прокладывание абсолютно новых электрических кабелей исключает их поврежденное состояние, всегда будет находиться уязвимое место. В этом месте сопротивление будет самым слабым. Так при подключении к электрической сети стандартных бытовых приборов или техники (телевизионная антенна, водонагреватель, холодильник), может образоваться цепь с уязвимым местом. В электроприборе также может быть место со слабой изоляцией, которое возникло из-за механического повреждения или брака на производстве.
С таким подключенным оборудованием к розетке ток будет искать самое слабое место в системе, где сопротивление стремится к нулю. В том случае, если в доме не оборудован защитный контур заземления, будет возникать небольшое искрение и прибор может ударить током при прикосновении к нему. С установленными автоматами, которые обесточивают электрическую сеть помещения, замыкания можно избежать. Также данный процесс может быть достаточно медленным, при котором контакты в месте с низким сопротивлением будут постепенно тлеть, а автомат на это не среагирует, так как в системе будет относительно стабильное напряжение. Через определенное время со стабильной подачей электричества в сеть в этом месте можно будет обнаружить искрение, словно проводка стреляется молнией.
Для человека это может представлять серьезную опасность, особенно если у него будут мокрые ноги или в помещении будет высокая влажность воздуха (ванная комната, кухня). Заземление позволяет перенаправить блуждающий ток от подключенных электрических приборов или поврежденной гарнитуры в землю по проводникам. Земля является место с наименьшим сопротивлением и легко поглощает избыточный заряд. Также уровень сопротивления может отличаться от типа грунта. Хуже всего заземление работает при контакте с сухой зернистой почвой, например, песок.
Как работает
Заземление выполняет свои функции, если соответствующее оборудование будет правильно установлено. Для работы данного защитного механизма обычно требуется прокладывание в жилом доме трехжильного кабеля с заземляющим проводом, который будет подключен к заземляющему комплекту. Он подводится к специальной клемме в розетке. Затем другая сторона контактов подключается к защитному распределительному щитку, а также к заземляющей конструкции, которая помещается в грунт. Специальный комплект можно приобрести в магазине или сделать аналог самостоятельно.
Специалисты настоятельно рекомендуют делать заземление, если в доме есть мощные приборы, постоянно подключенные к сети – водонагреватель, холодильник. Обычно водонагреватель находится во включенном режиме, работая все время. Если его провода будут повреждены или с заводским браком, что отобразится на сопротивлении, тогда соприкоснувшись с водонагревателем, человек может получить удар током. Среди всех бытовых приборов, которые подключены к сети, в первую очередь заземление необходимо для водонагревателя, так как он очень мощный и расположен в помещениях с высокой влажностью.
Защитный заземляющий контур может работать вместе с громоотводом. Чтобы увести заряд с высоким напряжением после удара молнии также используется заземляющий контур. При использовании такой установки должны соблюдаться несколько другие стандарты, но их совместное использование имеет высокую эффективность, обеспечивая дому хорошую защиту от скачков напряжения и блуждающего тока в сети.
Если громоотвод не устанавливается, тогда нужно заземлить антенну, которая находится на крыше дома. Вместе с телевизионной антенной могут быть установлены и другие приемники. Так как антенна чаще всего является наивысшей точкой на здании, то с большой вероятностью молния ударит именно в нее. По этой причине телевизионную антенну следует подключить к заземляющему контуру, чтобы предотвратить негативные последствия удара молнии в незащищенный объект. По статистике антенна является преобладающей точкой для попадания такого заряда.
Заземление всегда делается по определенной схеме. Используя принципы готовых схем заземляющих систем, можно сделать своими руками достойный аналог, который будет подходить для вашего дома.
Видео “Куда подключать заземление: из 380 в 220”
Типы систем заземления
Прежде чем начать делать заземление на даче или в другом здании, следует знать, что существует несколько типов системы заземления. Стандарты, по которым на сегодняшний день классифицируются защитные системы, были разработаны специализированной Международной электротехнической компанией (МЭК). На данный момент используются следующие разновидности систем заземления:
- TN: TN-C TN-S, TN-C-S (3 подсистемы);
Принято, что система заземления имеет две заглавные буквы. Первый символ в маркировке означает характер заземления источника питания, а второй – характер его действия на открытые части электроустановок в сети.
TN система – она означает, что нейтраль выбранного источника питания имеет полное заземление, а все открытые участки электрической проводки подведены к глухозаземленной нейтрали источника при помощи особых нулевых защитных проводников. У данной системы есть подвиды.
Подсистема TN-C.
TN-C - нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике по всей системе. Такой способ считается достаточно простым, чтобы его можно было сделать своими руками, экономичный и часто используемый. Недостаток – отсутствует отдельный проводник защитного заземления. Так в жилом доме не будет заземления в розетках. Дополнительно рекомендуется применять зануление в сети.
Подсистема TN-S.
TN-S - нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей системе. Достаточно безопасная и современная. Имеет хороший уровень защиты человек, электротехники и самого дома. Недостаток – не распространена. Нуждается в дополнительной прокладке от трансформатора пятижильного кабеля в трехфазной сети или трехжильного в однофазной, что делает проект более дорогим.
Подсистема TN-C-S. TN-C-S - нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике в определенной ее части, начиная от источника питания до ввода в помещение. Широко применяется, достаточно универсальна и технически проста. Недостаток – требует обновления стояков в подъездах многоэтажных домов. При обрыве проводника электрические приборы будут находиться под высоким потенциалом.
ТТ система – нейтраль источника глухозаземлена, тогда как открытые контакты электроустановки подключены к заземлению, который независим от зеземлителя нейтрали источника питания. На данный момент она является распространенной и востребованной в помещениях разного назначения. По системе ТТ заземление устанавливается в том случае, если нет возможности обеспечить условия TN.
IT система – нейтраль источника питания изолирована от земли или же заземлена через бытовые приборы, которые имеют высокое сопротивление. По данной схеме делают заземление в лабораториях и различных медицинских учреждениях, где необходимо подключение чувствительных аппаратов и приборов.
Делаем заземление в загородном доме
Владельцев загородного участка часто интересует вопрос, как сделать заземление на даче, работая своими руками? Для этого необходимо обзавестись необходимыми знаниями в области электротехники. Так как эта работа требует большого внимания к деталям установки, следует опираться на готовые или рекомендуемые схемы монтажа защитных контуров заземления.
Также необходимо ознакомиться с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Если было принято решение делать монтаж заземляющего контура своими руками, то данный свод нормативных актов имеет много положений и требований для правильной установки системы. Следуя схеме и правилам, работу можно выполнить с должным результатом за 1-2 дня. Перед тем как сделать заземление на даче, нужно иметь условную схему заземления, которую можно начертить своими руками. Затем нужно приготовить комплект инструментов для работы:
- пассатижи и круглогубцы;
- набор отверток или ручка со сменными насадками;
- пробник;
- изоляционный материал;
- набор гаечных ключей;
- крепежи и другой расходный материал;
- тяжелая кувалда;
- сварочный аппарат;
- заземляющая конструкция или заводской комплект.
Очень важно, чтобы в доме был проложен кабель с заземляющим проводом. Эти контакты должны подсоединяться к клеммам каждой розетке, а также подключаться к внешнему оборудованию (антенна).
Подключение антенны также можно сделать своими руками, придерживаясь инструкции. Если на дачном участке будет устанавливаться готовый заводской комплект, то необходимо устанавливать его строго по инструкции, чтобы избежать непредвиденных ситуаций. Обычно такие комплекты имею сертификат, и прошли тестирование. Это гарантирует их эффективность, а также соблюдение всех необходимых норм. Среди достаточно распространенных устройств является комплект EZ 15, EZ 38 или комплект EZ 48. Маркировка определяет тип почвы, куда нужно подключить оборудование.
Так могут использоваться комплекты с разным количеством электродов. При одном электроде в комплекте, его следует закапывать достаточно глубоко (до 15м). Можно сделать заземляющую конструкцию своими руками. Рассмотрим один из распространенных методов – «треугольник». Для начала необходимо в предполагаемом месте установки начертить равносторонний треугольник (от 1,2 м сторона), а затем выкопать по углубление.
В местах вершин фигуры забиваются 3 стальных электрода длиною от 1,5 м. Затем их необходимо скрепить между собой шиной в верхней части конструкции. Для этого нужно использовать сварку. Далее следует зажать закрепить заземляющий кабель, который подходит к распределительному щитку. Траншея зарывается после полного закрепления конструкции. После этого нужно провести замеры сопротивления. Это можно сделать своими руками, используя специальные устройства, или пригласить специалиста.
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.
Настали времена, когда мы с трудом можем представить себе жизнь без современной бытовой техники. «Умный дом» обеспечивает нашу жизнь всем необходимым. Электронные системы с минимальным вмешательством человека , и снабжают нас необходимой информацией. Все эти гаджеты стоят совсем не дешево и только представьте себе, какой катастрофой может обернуться короткое замыкание! Чтобы этого не произошло, необходимо заземление. В этом материале пойдет речь о том, как сделать заземление в частном доме своими руками. 220В – стандартное напряжение в сети, и мы подробно обсудим, как сделать так, чтобы оно не причинило вреда ни людям, ни бытовой технике.
Читайте в статье
Информация для тех, кто до сих пор не знает, для чего нужно заземление
Зачем нужно заземление? Трудно найти человека, который не знает, что такое электричество. Первый негативный опыт от контакта с ним получали многие еще в детстве, засовывая маленькие пальчики в . Помните эти бодрящие ощущения? Все дело в том, что организм человека на 70 процентов состоит из жидкости, а она, как известно, отлично проводит ток. И если провести через этот организм мощный поток электроэнергии, ткани разрушатся.
Порой удивительно, как взрослые люди попадают в неприятные ситуации с электричеством, прекрасно зная эти азы.
Важно! Если вы случайно оказались вблизи оборванного провода высоковольтной линии электропередач, покиньте опасную зону, прыгая на одной ноге. Как только вы поставите две ноги на землю, неизбежно получите поражение током.
Между прочим, профессиональные электрики, не раз битые этим самым током, используют не только изолированный инструмент и специальные перчатки, но и диэлектрическую обувь. Она не дает цепи замкнуться.
Кто-то может сказать: ну я-то не хожу под вышками электропередач, я под собственной , в безопасности. Нет, мол, такой необходимости в заземлении для частного дома. И будет неправ. Как раз в доме коварные 220 вольт так и ждут, когда вы расслабитесь. Простенький пример: вы установили современный и подключили его к цепи . Все чудесно до поры до времени, пока обогреватель не вышел вдруг из строя и не попала на его корпус. Хорошо, если пощупать батареи решит взрослый, у него есть небольшой шанс выжить. А если ребенок?
Вот чтобы избежать таких катастрофических последствий и необходимо заземление на даче, в доме, в квартире, в офисе.
Заземление и зануление: в чем разница и есть ли она?
Заземление – это металлическая рамка (контур), которая является связующим звеном между электрической сетью дома и землей.
Как работает заземление? Контур закапывается в землю возле дома и соединяется с электросетью дома с помощью проводников. К каждой домашней подходят три провода: фаза, ноль и заземление. Современные производители электрооборудования (щитков, розеток) уже не выпускают моделей без заземления.
В электросетях старого образца использовалось – это когда контакты «земля» выводились в щиток и соединялись с нулем напрямую. И получалось, что ноль одновременно являлся и заземлением.
Важно! Есть такие кулибины, которые при установке новых розеток с заземлением устанавливают перемычку между землей и нулем и считают, что таким образом позаботились о безопасности. А на деле если проводник ноль случайно оборвется, то и заземления не будет. От такой розетки в открытой проводке, например, в брусовом доме, точно будет пожар.
Зануление считается менее эффективной системой безопасности, чем заземление. Почему? В распределительном щитке при такой системе стоит автомат, который срабатывает при коротком замыкании. Он настроен на определенную критическую силу тока. Если «пробьет» меньше, например, не 18, а 10 ампер, автоматика просто не сработает. А вот человек от такого удара вполне может получить серьезные травмы.
Таким образом, можно сделать вывод, что заземление и молниезащита в частных домах – оптимальный выбор. А вот для квартиры в многоквартирном строении следует выбирать зануление.
Как правильно сделать заземление в частном доме с учетом нормативов
Планируя обустройство заземления, следует сначала разобраться с терминологией. Основные понятия, которые вам необходимо знать:
- Заземляющий проводник – это провод с максимальной проводимостью, подключающий прибор (потребитель электроэнергии) к заземлителю.
- Заземлитель – каркас из устойчивого к коррозии материала, хорошо проводящего ток, закопанный в грунт.
Важно! Для эффективной работы заземлитель должен быть заглублен в почву на полметра ниже уровня промерзания и ниже уровня пересыхания в районах с жарким климатом. Стержни заземлителя постоянно должны находиться во влажной почве.
В процессе изучения вопроса вы можете столкнуться с термином «земля». Под ним обычно объединяют все составляющие части конструкции заземления.
Контуры заземления в частном доме, требования по обустройству:
- при установке конструкции не используется механическое бурение грунта, придется копать яму;
- в качестве заземлителя используют стальной уголок длиной 3 метра;
- для конструкции потребуется 3-4 уголка. Их следует скрепить между собой металлической полосой при помощи ;
- к конструкции присоединяется заземляющий проводник с сечением от 6 мм2, второй конец проводника .
Есть еще несколько важных требований, и при обустройстве контура нужно выполнить хотя бы одно из них:
- выровнять значения потенциалов;
- установить автоматику для отключения электричества в аварийной ситуации;
- использовать проводку с надежной двойной изоляцией;
- установить разделительные трансформаторы на разные объекты на участке.
Как правильно сделать заземление описано в стандарте ГОСТ Р 50571.5.54-2013. В частности, в этом документе описано, чего нельзя делать при подобных работах. Отметим только два наиважнейших момента: нельзя заземлятся на и оставлять заземляющий проводник на поверхности без надлежащей защиты от влаги.
Заземление частного дома своими руками: схемы и рекомендации
Даже если полностью застроен, всегда можно найти место для контура. Его вполне можно разместить и на территории сада или . Контур заглублен в грунт и не причинит вреда растениям.
Схема заземления на даче своими руками начинается с определения количества потребителей и установки проводки с использованием заземляющего проводника в каждой розетке. Шина заземления ставится в общем щитке.
Схема при 220 или 380 вольт напряжения принципиально не различается. Контур все тот же, есть только нюансы в способах подключения.
Важно! Нельзя размещать клеммы одна на другой. Если это сделать, в процессе окисления возрастет сопротивление и следующие в цепи потребители окажутся без защиты.
Заземляющий проводник, идущий от щитка к контуру, должен быть цельным. Любая скрутка или даже повышает сопротивление и снижает эффективность системы.
Шины можно соединять кругом, линией или треугольником. Треугольник традиционно считается самой надежной конструкцией. Даже при случайном отделении одной шины, контур будет работать.
К сведению! Законодательство не требует от владельцев частных домов установки заземления. Нет необходимости приглашать для этой работы сертифицированных специалистов. Всю конструкцию можно установить собственноручно.
Требования к контуру заземления в частном доме
Помните курс школьной физики? Ток стремится в направлении наименьшего сопротивления. Если нарушить изоляционный слой в токопроводящих устройствах, энергия будет идти туда, где сопротивление будет ниже. Так в электроприборе происходят пробои на металлический корпус. Совсем необязательно, что прибор при этом перестанет работать, но вот его владелец непременно получит разряд, едва прикоснувшись к корпусу.
Что является заземляющим контуром? Для выполнения своей задачи он должен быть выполнен из материала, легко проводящего электрический ток. Отличный вариант – омедненные стальные детали, они прослужат довольно долго, так как слабо подвержены коррозии.
Почему лучше всего использовать металлический уголок, а не, например, трубы? Можно и трубы, но уголок легче забивать в землю. Именно забивать, так как его поверхность должна плотно контактировать с грунтом для эффективной работы. Трубу забить сложнее, но если нет под рукой уголка, сойдет и она или даже толстая гладкая арматура.
Важно! Расстояние контура от дома должно быть не меньше одного, но не больше десяти метров.
Делаем расчеты
Расчеты для контура можно делать приблизительно, следует только знать основы. Есть формулы, которые используют профессионалы, и их нужно применять в случае, если в вашем доме размещены какие то мощные электроприборы, потребляющие большое количество энергии.
Важно! Устанавливая контур, не покрывайте его краской, лаком или другим защитным составом. Это значительно снизит эффективность системы.
R = U / I
При этом U – напряжение (по показателям вольтметра), а I — сила тока (по показаниям амперметра).
Есть формула сопротивления стержня, с помощью которой можно сделать расчеты, если нет амперметра или вольтметра. Оцените, насколько сложнее в этом случае рассчитать, сколько Ом должно быть заземление:
Значение ρ в этих формулах — удельное сопротивление грунта. Если вы знаете содержание почвы в регионе, где находится участок, можно определить это значение по таблице:
- при сухой почве с глубоким залеганием грунтовых вод используйте длинные стержни, сухой грунт имеет высокое сопротивление;
- не используйте тонкий металл для контура, он быстро разрушится от .
Совет! Если сомневаетесь в своих расчетах, используйте компьютерные программы «Электрик», «Расчет заземляющих устройств», «Заземление» или «Акула». Они помогут не только рассчитать необходимой параметры заземляющей конструкции, но и организовать молниезащиту.
Пример расчета заземления для частного дома с помощью программы «Электрик» в видеоинструкции:
Как сделать заземление 220 В в частном доме своими руками: пошагово
Для устройства заземления в частном доме своими руками не требуется каких-то особых навыков и специальных инструментов. Потребуется лишь , кувалда и . Мы уже говорили о том, что контур заземления в частном доме своими руками 380 или 220 вольт принципиально не отличается. Так что предлагаем вам простой алгоритм действий:
| Фото | Описание работ | |
 | Монтаж контура заземления начинается с составления схемы устройства и определения место его размещения. Оптимальное расстояние от дома – 3-5 метров. | |
 | Для шин используйте металлический уголок или гладкие стальные стержни. Арматуру не рекомендуется использовать для контура. Она каленая, а это нарушает распределение тока по сечению. Кроме того, такие стержни очень подвержены коррозии. | |
 | Для контура необходимо вырыть траншею глубиной примерно 80-100 сантиметров. Ширина траншеи не имеет значение, но учтите, что вам будет необходимо в дальнейшем проводить в ней , так что подумайте, как вам будет удобно. | |
 | Расстояние между вертикальными заземлителями – 1.5 – 2 метра. Чтобы облегчить процесс забивания стержни заостряют. Если используются уголки, они тоже обрезаются на концах так, чтобы легко входили в землю. | В режиме долбления постепенно забивайте штыри на глубину, оставляя на поверхности траншеи примерно 20-25 сантиметров стержня. |
 | Когда все вертикальные шины будут вбиты, приварите к ним металлическую полосу. Не рекомендуется заменять сварку болтовыми соединениями. В процессе окисления контакт горизонтального и вертикального заземлителя будет нарушен. | |
 | После монтажа горизонтального заземлителя нужно соединить его проводником со щиткам. Для этого на конце привариваются крупные болты, на которые и будет закреплен проводник. Места сварки можно обработать от коррозии специальным составом, но сам контру ни в коем случае не окрашивается! |
Эксплуатация современной электробытовой и компьютерной аппаратуры без заземления чревата печальными последствиями. Техника может выйти из строя, а жильцы рискуют получить удар током. Особенно актуально заземление на даче, так как в сельской местности зачастую расположены системы электропередачи старого образца, и надеяться на их надежность не стоит.
Принцип действия и цели заземления
Большая часть загородного сектора получает электропитание от сети переменного тока 220 вольт. Электрическая цепь существует за счет двух проводников - фазового и нулевого. Электроприборы оснащены защитными устройствами и изоляцией, помогающими избежать попадания напряжения на металлические части их корпусов. Однако вероятность появления там напряжения все же исключить нельзя, поскольку изоляционный слой иногда пробивается током, а элементы приборов выходят из строя.
Попав на корпус, электричество представляет угрозу жизни и здоровью человека, который прикоснется к поверхности прибора. Особенно опасно, если рядом с источником тока расположены предметы, выполняющие роль естественных заземлителей (металлические трубы, элементы конструкции здания и т.п.). При касании заземлителей происходит размыкание цепи, и ток направляется в сторону наименьшего потенциала, то есть в человека.
Для понимания принципа заземления и его важности вполне достаточно знаний в пределах школьного курса физики. Одно из физических свойств тока состоит в том, что он всегда находит проводник с наименьшим сопротивлением. Таким образом, для обеспечения безопасности человека нужно создать магистраль, в которой сопротивление будет значительно меньшим, чем в человеческом теле.
Сопротивление тела человека в среднем составляет 1000 Ом (хотя данная величина существенно отличается в зависимости от обстоятельств). Имеются сложные расчеты необходимой для заземления величины сопротивления, согласно которым оптимальной величиной являются 30 Ом (для бытовой электротехники). Если же речь идет о молниезащите частного дома, предпочтительная величина - 10 Ом.
Обратите внимание! Существует мнение, что для обеспечения безопасности достаточно иметь УЗО. Однако правильная работа устройства защитного отключения возможна лишь при наличии заземления.
Задачи заземления:
- Гарантированный отвод в землю напряжения с токопроводящих предметов.
- Выравнивание потенциалов всех объектов, находящихся в дачном доме.
- Создание условий для правильной работы всех систем электробезопасности, в том числе автоматов, устройств защитного отключения и плавких предохранителей.
- Избежание ситуаций, когда на корпусах электробытовой техники скапливаются статические заряды.
- Сохранение в исправном состоянии электроаппаратуры. К примеру, функционирование импульсных блоков питания на компьютерной технике нередко сопряжено с наведением напряжения на системные блоки. В результате разряда происходит поломка электронных компонентов и потеря информации.
Крупная бытовая техника обязательно должна быть защищена заземлительной системой:
- Бойлер изготавливается из нержавейки, которая отрицательно реагирует на блуждающие токи, отводимые заземлением. При появлении блуждающего тока человек подвергается серьезной опасности: удар возможен во время приема душа или обычного касания бойлера.
- Стиральная машина. Аппарат отличается высокой электрической емкостью, возникающей из-за повышенной влажности в помещении.
- Компьютер. Блок питания устроен так, что рабочая утечка в этом элементе бывает даже выше, чем у стиралки.
- Электроплита. Этот вид бытовой техники отличается высокой мощностью, следствием чего является повышенный риск пробоя.
Схемы и расчет заземления
Правильно выполненная заземлительная система должна надежно контактировать с нулевым потенциалом грунта и с минимальным сопротивлением контура. При этом нужно учитывать, что в разных видах грунта сопротивление существенно разнится (смотрите таблицу).
Слои земли с самым маленьким сопротивлением обычно находятся глубоко под землей. Однако просто заглубления электродов бывает недостаточно. Поэтому для получения нужного сопротивления увеличивают количество проводников, дистанцию между ними или площадь контакта с землей. Для улучшения результата используют схемы, показанные на рисунке ниже.
Описание схем:
- Схема «А». В данном случае создается замкнутый контур по периметру здания. Не очень глубоко вкопанные штыри соединяют по кольцу с помощью шины. Заземление на даче таким способом выполняется редко, так как требуется значительный объем земляных работ. Кроме того, схема часто нереализуема из-за расположения строений на участке.
- Схема «Б». Это наиболее распространенный способ организации заземления для дачного дома. Система включает три или более закопанных на умеренную глубину штыря (электрода), объединенных между собой шиной.
- Схема «В». Основана на использовании всего одного электрода, вкопанного на большую глубину. Такая схема применяется даже в подвале строения. Способ достаточно удобен, но не всегда реализуем, если речь идет о каменистой земле. Еще одна сложность - необходимость использования особых электродов, что требует повышенных финансовых затрат.
- Схема «Г». Отличается удобством, но создавать такое заземление нужно еще при проектировании дачного дома, а выполнять - во время заливки фундамента. В уже построенном здании постройка такой системы сопряжена с высокими затратами.
Недопустимые схемы заземления
Не рекомендуется использование водопроводных труб и стояков отопления в качестве заземления. Такие трубопроводы часто оказываются сильно окислены или имеют недостаточный контакт с грунтом. Также в трубопроводах нередко имеются пластиковые детали, из-за которых происходит размыкание электрической цепи.
Обратите внимание! Нельзя наносить краску на металлические изделия, выполняющие роль электродов. Покраска ухудшает проводимость.
Некоторые домашние мастера, желая удешевить систему заземления, идут таким путем: делают в розетке перемычку между контактами заземления и нуля. Такое решение может привести к неприятностям, поскольку если где-либо на участке цепи произойдет перефазовка или появится некачественный контакт рабочего нуля, на корпусе возникнет напряжение.
Совет! Проведение расчетов - достаточно сложная процедура, требующая знаний и опыта. Если таковых недостаточно, лучше обратиться в местный филиал Энергонадзора. Специалисты постоянно сталкиваются с подобными задачами, и у них наверняка имеется подходящая для местных условий схема организации заземления. Также не обойтись без профессиональных электриков при проведении проверки системы, когда работы по созданию заземлительной системы закончены.
Разновидности систем заземления
Существует несколько видов технического исполнения заземлительной системы, соответствующих стандартам Международной электротехнической компании (МЭК):
Система TN
Наиболее распространенная схема. Включает подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S.
В подсистеме TN-C нулевой рабочий и нулевой защитный проводники соединены в единый проводник по всей системе. Методика является технически наиболее доступной для тех мастеров, кто желает сделать своими руками систему заземления для дачного дома. К тому же, TN-C привлекательна в отношении незначительности финансовых затрат. Минус такой системы состоит в отсутствии отдельного проводника защиты.
В подсистеме TN-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники функционируют по отдельности во всей системе. В результате удается добиться большей безопасности, если сравнивать TN-S с TN-C. Недостаток схемы - необходимость дополнительного пятижильного кабеля, прокладываемого от трансформатора к трехфазной сети или же трехжильного кабеля в случае однофазной сети. Такой подход превращает проект заземления в достаточно дорогостоящую затею.
В случае с подсистемой TN-C-S нулевой рабочий и нулевой защитный проводники соединяются в единый проводник на определенном участке системы. Объединение происходит от источника электропитания до ввода в здание. Схема пользуется популярностью у электриков, универсальна в применении и не отличается технической сложностью. Минус TN-C-S состоит в необходимости обновления стояков в уже существующих зданиях. В случае обрыва проводника электроприборы оказываются под высоким потенциалом.
Система TT
Нейтраль источника электропитания делают глухозаземленной. Открытые контакты электрической установки подключают к заземлителю, независимому от заземлителя нейтрали источника питания. Система TT используется в тех случаях, когда отсутствует возможность создать заземление по методу TN.
Система IT
Нейтраль источника электропитания изолируется от грунта или заземляется через электробытовую технику с высоким уровнем сопротивления. Схема часто используется в медицинских учреждениях и лабораториях, где требуется подключение высокочувствительной техники.
Установка системы заземления
В качестве примера рассмотрим монтаж системы заземления в виде треугольника с металлическими штырями в вершинах.
Понадобятся такие материалы для создания электродов:
- уголок из стали толщиной 4 мм (минимум);
- прут арматурный сечением 10–12 мм;
- труба, у которой сечение стенок составляет от 3 до 5 мм;
- стальная полоса шириной 50 мм.
Арматура подойдет исключительно с гладкой поверхностью. Рифленая арматура не создает достаточно прочного контакта проводника с грунтом, так как после вкапывания образуются пустоты, а это ухудшает качество заземления.
Длина штырей должна быть в пределах 2,5–3 метров. Для обвязки подойдет металлическая полоса или арматура. Все соединения выполняются путем сварки.
В продаже имеются готовые комплекты для заземления. В качестве примера приведем содержание одного из таких комплектов (для глубинного заземления):
- оцинкованный стержень длиной 1,5 м и диаметром 20 мм (5 единиц);
- универсальный зажим;
- наконечник для погружения электрода;
- водоотталкивающая лента;
- обух для вбивания электрода в грунт;
- металлическая полоса (30×5 мм);
- биметаллический зажим.
Инструкция по выполнению работ
Вначале подбираем место под установку контура и очищаем пространство от всего лишнего. Оптимальная дистанция от электрода до силового шкафа - 10 метров. Дальнейшие действия осуществляем в таком порядке:
- Готовим траншею. Она должна быть треугольной формы. Котлован копаем также, как готовили бы яму под ленточный фундамент. Рекомендуемая глубина траншеи - 1 м, а ширина - 50 см. Дистанция от электрода до электрода - 120 см. От любого из углов треугольника прокапываем канаву к силовому щиту.
- Забиваем в землю электроды по вершинам треугольника. Если грунт плотный, бурим шурфы. При сложностях с погружением в землю штырей берем чуть более короткие электроды, но тогда их общее количество в системе нужно увеличить.
- Подготавливаем стальные уголки и устанавливаем их по углам треугольной траншеи. Вкопанные стержни должны выступать над поверхностью земли. Это обеспечит возможность соединения их между собой шиной. Шурфы прикапываем землей, перемешанной с солью. Такая мера позволяет уменьшить сопротивление электродов (однако ускорит их коррозию).
- Обвязываем установленные уголки путем их сваривания. Обвязку привариваем к электродам. От одного из электродов по ранее приготовленной траншее направляем металлическую полосу в сторону распредшкафа. К щиту прикрепляем проводник с помощью приваренного болта.
- Проверяем сопротивление и, если все в порядке, закапываем траншею.
Проверка системы
Для проверки заземлительной системы используем омметр или мегомметр. Норма сопротивления для дачного дома - до 10 Ом. Однако более оптимальным показателем считается 4 Ом. Если показатель сопротивления высокий, забиваем еще несколько электродов и связываем их с уже установленными.
Если нужные приборы отсутствуют, берем обычную лампу накаливания, далее присоединяем к одному из ее контактов провод фазы, а к другому - провод, идущий на заземление. Яркость света от лампочки должна быть такой же, как и в ее обычном состоянии (речь идет о сети 220 вольт). Если свечение отличается от нормального, необходимо проверить все соединения элементов контура, чтобы улучшить качество контактов между ними.
