Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Как сделать заземление в частном доме своими руками 220в

Опубликовано: 31.03.2020
Время на чтение: 38 мин
0
4

Готовые комплекты заземления для частного дома

При пробое изоляции питающего провода на металлическом корпусе незаземлённого прибора появляется потенциал. Если дотронуться к такому устройству, то можно получить удар током. В лучшем случае вас немного «пощипает», а в худшем – получите серьёзные травмы, несовместимые с жизнью.

Почему же человек попадает под напряжение? Ток идёт по пути наименьшего сопротивления. А стремится он в землю, поскольку она имеет большую электроёмкость. Поэтому при контакте с неисправным прибором ваше тело (имеющее сопротивление порядка 1 кОм) становится единственным проводником.

Но что, если «предложить» току более лёгкий путь, соединив корпус оборудования с землёй металлическим проводником меньшего сопротивления? В этом случае большая часть заряда пойдёт уже по нему.

    Помимо обеспечения безопасности, заземление позволяет:

  • стабилизировать работу электроустановок;
  • защитить устройства от скачков напряжения;
  • уменьшить сетевые помехи, а также интенсивность электромагнитных излучений повышенной частоты.

Важно: Заземлять нужно всех потребителей, работающих от сетей напряжением более 42 В переменного и 110 В постоянного тока.

Контур заземления представляет собой устройство из двух подсистем: внутренней и наружной. Две трассы соединяются в распределительном щитке. Вторая часть размещается на улице и состоит из электродов, которые соединены металлическими пластинами и вкапываются в землю.

От подобного устройства проводится металлическая шина, которая подсоединяется к главному щитку. Принцип функционирования конструкции такой, что при контакте человека с электрическим оборудованием ток устремляется в почву не через тело, а через специальный проводник.

При этом можно сделать разные виды заземления в частном доме своими руками. 380в требует немного несколько иного подхода. У человека показатель сопротивления – 1 кОм, а у механизма – 4 Ом. Электрический ток выбирает самый быстрый и простой путь к земле, который обладает более низким сопротивлением.

    В состав заземляющего устройства входят:

  1. Заземлитель – это элемент, который соприкасается с грунтом и производит спуск и распределение тока. В частных строениях применяются естественные виды приборов из стального трубопровода, защитного покрытия силового кабеля и железобетонной части фундамента или колонны.
  2. Заземляющий проводник представляет собой деталь, которая соединяет электрическую установку и заземлитель.

Применяются три элемента вертикального типа, а также три горизонтальные полоcы, которые соединяют вертикальные элементы. Стальная полоса используется в качестве проводника между распределительным щитом и контуром заземления.

    При монтаже используются две схемы:

  • В виде треугольника делается замкнутая схема.
  • Линейная выполнятся из последовательно соединенных перемычек.

Пользуется популярностью контур в виде равнобедренного треугольника. Его располагают на расстоянии нескольких метров от фундамента здания. При этом выкапывается траншея, куда вбиваются стальные элементы. Затем по периметру монтируется полоса из стали.

Вообще, контуры заземления могут быть в виде треугольника, прямоугольника, овала, линии или дуги. Оптимальный вариант для частного дома — треугольник, но вполне подойдут и другие.

Треугольник

Заземление в частном доме или на даче чаще всего делают с контуром в виде равнобедренного треугольника. Почему так? Потому что при таком строении на минимальной площади получаем максимальную площадь рассеивания токов. Затраты на устройство заземляющего контура минимальны, а параметры соответствуют номам.

Минимальное расстояние между штырями в треугольнике контура заземления — их длина, максимальное — удвоенная длина. Например, если штыри забиваете на глубину 2,5 метра, то расстояние между ними должно быть 2,5-5,0 м. В этом случае при измерении сопротивления контура заземления получите нормальные показатели.

Во время работ не всегда получается сделать треугольник строго равнобедренным — камни попадаются в нужном месте или другие труднопроходимые участки грунтов. В этом случае можно штыри сдвигать.

В некоторых случаях проще сделать контур заземления в виде полукруга или цепочки штырей, выстроенных в линию (если нет свободного участка подходящих размеров). В этом случае расстояние между штырями тоже равно или больше длины самих электродов.

Недостаток такого способа — для получения нужных параметров необходимо большее количество вертикальных электродов. Так как забивать их — то еще удовольствие, при наличии мета стараются сделать треугольный контур.

    Схема заземления в частном доме включает в себя следующие элементы:

  1. три заземлителя вертикального типа, которые вбиваются в грунт, они могут быть выполнены в форме уголка;
  2. три горизонтальных стальных полосы, которые соединяют между собой вертикальные заземлители;
  3. стальная полоса, которая выступает в роли проводника между контуром заземления и распределительным щитом.

Для контура заземления нельзя использовать арматуру, так как ее поверхность быстро окисляется, а также не позволяет равномерно распределять электрический ток.

Обычно контур заземления выполняется в виде равнобедренного треугольника, который располагается на расстоянии 1-3 м от фундамента дома. Именно на этом расстоянии выкапывается траншея глубиною около метра, в которую укладываются горизонтальные элементы контура. Вертикальные стальные элементы вбиваются на глубину около 3 м таким образом, чтобы на поверхности оставалось примерно 20 см.

Как сделать заземление в частном доме своими руками 220в

Для этого место стыка жилы и контура заземления нужно тщательно зачистить. Также один из вариантов – прокладка стальной полосы с площадью сечения не меньше 16 мм² от распределительного щита до контура.

Еще один вариант увеличения эффективности заземления – это замена стальной жилы на плоскую стальную полосу. Из-за большей площади соприкосновения с грунтом проводимость тока у нее также выше. Однако стальную полосу уложить в грунт сложнее, чем жилу, ее приходится укладывать в грунт по кускам, а затем сваривать их между собой. При этом используется исключительно метод сварки.

Если вы читали или слышали, как сделать правильное заземление в частных домах, то вы наверняка знаете, что использование для соединения элементов конструкции болтов может привести к очень негативным последствиям. Дело в том, что болты достаточно быстро окисляются, из-за чего контур перестает проводить электричество. По тем же причинам нельзя красить раму контура, так как из-за краски ток перестает проходить в землю.

Если при устройстве контура заземления никак не обойтись без использования болтов, то они должны располагаться над поверхностью грунта, быть надежно затянутыми и тщательно зачищены. Время от времени болты следует смазывать специальной токопроводящей смазкой.

Контур заземления состоит из вертикальных и горизонтальных заземлителей.

    Материал, из которого не рекомендуется делать вертикальные заземлители:

  • рифленая арматура;
  • круглая сталь диаметром менее 10мм.

Из чего можно делать:

  1. круглая сталь 14мм и более (меньшим диаметром электрод проблематично забить в землю);
  2. стальной уголок размерами минимум 40*40*5.

Конец уголка или круглой стали срезают на угол в 30 градусов. Это наиболее оптимальный угол для вхождения стали в землю.

Как сделать заземление в частном доме

Сначала разберемся с формой заземлителя. Наиболее популярный — в виде равностороннего треугольника, в вершинах которого забиты штыри. Есть еще линейное расположение (те же три штуки, только в линию) и в виде контура — штыри забиваются вокруг дома с шагом около 1 метр (для домов площадью более 100 кв. м). Штыри между собой соединены металлическими полосами — металлосвязью.

От края отмостки дома до места установки штыре должно быть не менее 1,5 метров. На выбранном участке копают траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м. Глубина траншеи 70 см, ширина — 50-60 см — чтобы было удобно варить. Одну из вершин, как правило, расположенную ближе к дому, соединяют с домом траншеей, имеющей глубину не менее 50 см.

В вершинах треугольника забивают штыри (круглый пруток или уголок длиной по 3 м). Над дном котлована оставляют около 10 см. Обратите внимание, заземлитель на выводят на поверхность земли. Он находится ниже уровня грунта на 50-60 см.

К выступающим частям стержней/уголков приваривают металлосвязь — полосу 40*4 мм. Созданный заземлитель с домом соединяют металлической полосой (40*4 мм) или круглым проводником (сечением 10-16 мм2). Полосу с созданным треугольником из металла тоже сваривают. Когда все готово, места сварки очищают от шлака, покрывают антикоррозионным составом (не краской).

После проверки сопротивления заземления (в общем случае оно не должно превышать 4 Ом), траншеи засыпают землей. В грунте не должно быть крупных камней или строительного мусора, земля послойно утрамбовывается.

В электрощитке заземление подключается к специальной шине. Причем, только на специальную площадку, начищенную до блеска и смазанную консистентной смазкой. От этой шины «земля» подключается к каждой линии, которая разводится по дому. Причем разводка «земли» отдельным проводником по нормам ПУЭ недопустима — только в составе общего кабеля. Это значит, что, если у вас проводка разведена двухжильными проводами, вам придется ее полностью менять.

Монтаж заземления

  1. Сначала подготавливаем вертикальные заземлители. Нарезаем их при помощи болгарки в соответствии с расчётными данными. Затем концы штырей стачиваем под конус. Делается это для того, чтобы электрод легче входил в землю.
  2. Затем нарезаем стальную полосу. Длина каждого отрезка должна быть чуть больше стороны треугольника (примерно на 20–30 сантиметров). Концы полос желательно заранее обогнуть плоскогубцами для плотного контакта со штырями при проведении сварочных работ.
  3. Берём подготовленные штыри и забиваем их в вершинах треугольника. Если земля песчаная и электроды легко заходят, то можно обойтись кувалдой. Но если плотность грунта большая или часто попадаются камни, то придётся использовать мощный перфоратор или даже бурить скважины. Стержни забиваем так, чтобы они выступали над основанием траншеи примерно на 20-30 сантиметров.
  4. Далее берём металлическую полосу 40×5 миллиметров и прихватываем её сваркой к штырям. В итоге у вас получится контур в виде равностороннего треугольника.
  5. Теперь делаем подвод контура к зданию. Для этого также используем полосу. Её нужно вывести и зафиксировать у стены (по возможности вблизи распределительного щита).
    Если устройство выполняется своими руками, то нужно учитывать следующие правила:

  • Металлические элементы могут покрыться коррозией, что увеличит сопротивление материала.
  • При высокой влажности почвы нужно применять приборы и элементы с гальваническим покрытием.
  • Не рекомендуется монтировать контур рядом с трубопроводами, где почва может прогреваться.
  • Электроды лучше соединять с помощью сварки.
  • Между электродами должно быть расстояние, превышающее их длину.
  • Элементы должны располагаться ниже глубины промерзания.
  • Сопротивление всей системы не должно превышать 4 Ом.
Предлагаем ознакомиться  Как делают вентиляцию в частном доме

Чем заземление отличается от громоотвода

Многие ошибочно путают заземление в частном доме своими руками 220В и 380В с громоотводом или, правильнее сказать, молниеотводом. На самом деле, разница есть. Заземление делается для того, чтобы возникшее в электросети избыточное электричество уходило в землю, не перегружая при этом электрические цепи.

Если вам нужен монтаж громоотвода в частном доме своими руками, то не стоит нагружать его функциями обычный контур заземления. Почему? Потому что молниеотвод должен уводить заряд атмосферного электричества в землю таким образом, чтобы он не проходил через дом. В противном случае проводник или его крепления могут нагреться до очень высокой температуры, что, в свою очередь, может привести к возникновению пожара.

При монтаже контура заземления стоит учитывать, что ток в нем намного меньше, чем от молнии. Кроме того, установка контура предусматривает двусторонний процесс: ток идет не только к нулевой жиле, но и от нее.

То есть если смонтировать заземление в частном доме своими руками 220В и 380В и совместить его с функциями громоотвода, то заряд от молнии может не полностью уйти в землю, а вернуться во внутреннюю сеть. Из-за этого может возникнуть перегрузка сети, выход из строя электроприборов или пожар.

Так можно ли совместить контур заземления и молниеотвод? Да, если использовать для этого специализированные контуры фабричного производства. Они позволят вам совмещать две функции, но вот стоимость такого контура будет выше, чем двух независимых устройств.

Выбор системы и составление схемы

После того как в доме произведен монтаж собственного контура заземления необходимо произвести его подключение к электроустановкам дома.

    Сделать это можно двумя способами:

  • переделать систему TN-C на систему заземления TN-C-S;
  • произвести подключение дома к контуру заземления по системе ТТ.

Как сделать заземление в частном доме своими руками 220в

Как известно в системе заземления TN-C не предусмотрено отдельного защитного проводника, поэтому в доме переделываем систему TN-C на TN-C-S. Осуществляется это разделением в электрощите совмещенного нулевого рабочего и защитного PEN проводника, на два отдельных, рабочий N и защитный PE.

И так, к вашему дому подходят два питающих провода, фазный L и совмещенный PEN. Чтобы получить в доме трехжильную электропроводку с отдельным фазным, нулевым и защитным проводом необходимо в вводном электрощите дома произвести правильное разделение системы TN-C на TN-C-S.

Для этого установите в щите шину которая металлически связана с щитом, это будет шина заземления РЕ к ней будет подключаться PEN проводник со стороны источника питания. Далее от шины РЕ идет перемычка на шину нулевого рабочего проводника N, шина нулевого рабочего проводника должна быть изолирована от щита. Ну и фазный провод подключаете на отдельную шину, которая тоже изолирована от щита.

После всего этого необходимо соединить электрощит с контуром заземления дома. Это делается с помощью медного многожильного провода, один конец провода соединяете с электрощитом, другой конец крепите к заземляющему проводнику с помощь болта на конце, который для этой цели и был специально приварен.

Для такого подключения не нужно проводить ни каких разделений PEN проводника. Фазный провод подключаете к изолированной от щита шине. Совмещенный PEN проводник источника питания подключаете к шине, которая изолирована от щита и в дальнейшем считаете PEN просто нулевым проводом. Затем подключаете корпус щита к контуру заземления дома.

В случае отгорания PEN проводника со стороны источника питания, все потребители будут подключены к вашему заземлению. А это чревато многими негативными последствиями. А так ваше заземление не будет иметь связи с PEN проводником, это гарантирует нулевой потенциал на корпусе ваших электроприборов.

Часто встречается и такое, когда на нулевом проводнике из-за неравномерной нагрузки по фазам (перекос фаз) появляется напряжение, которое может достигать значений от 5 до 40 В. И когда есть связь между нулем сети и защитным проводником, на корпусах вашей техники также может возникать небольшой потенциал.

Из рассмотренных способов подключения контура заземления дома можно сделать вывод, что система ТТ в частном доме более безопасна по сравнению с системой TN-C-S. Недостатком использования системы заземления ТТ является ее дороговизна. То есть, при применении системы ТТ обязательно должны устанавливаться такие защитные устройства как УЗО, реле напряжения.

Также хотелось отметить, что необязательно делать контур в виде треугольника. Все зависит от внешних условий. Можно располагать горизонтальные заземлители в любом порядке, по окружности или по одной линии. Главное, чтобы их количество было достаточным для обеспечения минимального сопротивления заземления.

Примерно так распределяются цены на изделия на российском рынке. Однако, купить готовые комплекты – это полдела. Нужно еще и смонтировать контур. В среднем стоимость монтажных работ по заземлению частного дома варьируется от 10 000 до 20 000 руб. в зависимости от региона.

В целом получается не столь высокая стоимость за безопасность родных, проживающих в доме. А потому, экономить на заземлении не стоит. Если же приобрести лишь материал (уголок, шины), цена за работу по заземлению частного дома может значительно возрасти и об этом забывать не стоит.

    Монтаж заземления своими силами – это достаточно трудоемкий процесс, поэтому, если у вас нет времени, желания или навыков, то гораздо проще заказать уже готовые комплекты популярных производителей:

  1. 10Ом – популярный отечественный производитель, который предлагает комплекты заземления для монтажа на различную глубину. Глубина установки варьируется в пределах от 6 до 30 м, а цены – от 6000 до 25000 рублей;
  2. ZandZ – универсальные заземлители в виде одного или нескольких электродов сборного типа из нержавеющей стали. Монтируются на глубину до 10 м, цена зависит от количества электродов, глубины монтажа и других параметров. Средняя стоимость комплекта для монтажа на 5 м – 23000 рублей;
  3. Galmar – еще один популярный производитель сборных электродов для заземления. Монтаж возможен на глубину до 30 м, обойдется такой комплект в 42000 рублей;
  4. Elmast – комплекты заземления от отечественного производителя. Изготавливаются из нержавеющей стали, поставляются в разобранном виде, могут монтироваться на различную глубину. Характеризуются длительным сроком эксплуатации. Отличительная черта данных заземлителей – высокая устойчивость к агрессивным химическим средам и неблагоприятным природным воздействиям. Средняя цена за комплект для монтажа на 6-метровую глубину – 9000 рублей;
  5. Ezetek – относительно недорогие комплекты со средними эксплуатационными характеристиками. Выгодное преимущество комплекта для монтажа на глубину в 6 м – цена в 6000 рублей.

Существует множество других производителей, предлагающих как уже полностью готовые комплекты для заземления частного дома, так и отдельные комплектующие. Доверять в этом вопросе стоит только проверенным компаниям.

Также имеет смысл прислушиваться к рекомендациям знакомых или хотя бы читать отзывы на тематических форумах. Если вы хотите точно знать, как сделать заземление в частных домах, в интернете можно найти огромное количество видео роликов и фото инструкций на данную тему.

Если нет возможности заменить всю проводку, то нужно хотя бы установить новые розетки, выключатели и распределительные коробки. При этом не нужно менять схему их расположения. При установке новых розеток очень важный момент – это контроль проводов заземления. Они должны находиться в распределительных коробках и выходить на шину заземления через распределительный щит. Ее крепление монтируется на корпус щита.

Еще один относительно простой и дешевый вариант того, как правильно сделать заземление в частных домах – полное отключение старой проводки. В таком случае она просто отсоединяется от щита и остается в стене, а новая проводка прокладывается снаружи. Для этой цели хорошо послужат пластиковые кожухи, а новые выключатели и розетки можно устанавливать в уже имеющихся отверстиях в стенах.

Для обновления распределительных коробок, достаточно будет всего лишь убрать из них старые провода.

    Новая схема проводки собирается относительно просто, если под рукой есть все необходимые комплектующие:

  • кабель-каналы для защиты внешней проводки;
  • провода;
  • розетки, выключатели и распределительные коробки.

Если вам нужно провести новую проводку в старом доме и провести к электрическому оборудованию заземление, то придется также устанавливать новый распределительный щит. При этом старую проводку можно оставить, но подключать к ней стоит только маломощные электроприборы.

Капитальный ремонт электропроводки в старом доме – это долго и дорого, более бюджетный вариант обезопасить себя от пожара и возможности короткого замыкания – это дополнить сему электропроводки одним проводом заземления. Его можно даже не укладывать внутри стены, а просто проложить в пластиковом кабель-канале.

Преимущества такого варианта очевидны: кабель-канал отлично вписывается в любой интерьер и хорошо крепится к любому материалу. Канал обычно проводится между распределительными коробками, а также от распределительного щита. В каждой распределительной коробке все заземляющие провода должны быть соединены между собой и выходить на заземляющую шину.

Виды заземляющих контуров

Виды заземляющих контуров

Вид контура заземления Краткое описание особенностей конструкции 
Простой контур Одно из самых легких технических решений, используется при наличии защитного зануления. Грунты должны быть постоянно влажными, за счет чего обеспечиваются оптимальные параметры сопротивления. Количество и расположение штырей выбирается с учетом технических характеристик потребителей тока, обязательное условие – минимальное расстояние от края отмостки не менее 120 см.  
Линейный контур с двумя штырями на каждый вывод Он должен в обязательном порядке применяться, если питание подключается через подземный кабель, в доме есть водопроводные или газовые инженерные коммуникации, свыше 20 мин. подключена мощность более 1 кВт.  
Полный контур  ПУЭ обязывает делать такое заземление в домах, общей площадью более 100 м2, если есть стационарные станки с клеммами заземления, подвод питания сделан через ВРУ или ЩВС, долговременная потребляемая мощность превышает 3 кВт, имеется ДГУ для резервного питания.  
Предлагаем ознакомиться  Монтаж медных труб своими руками 2 популярных технологии

Профессиональные электрики настоятельно рекомендуют всем владельцам загородных домов делать полный контур заземления. Почему? 

  1. Эта схема обеспечивает максимальную безопасность пользователей, эффективно работает во всех случаях вне зависимости от геофизических характеристик грунтов. Что касается объема работ, то он увеличивается незначительно и не оказывает большого влияние на время их выполнения.  
  2. Во время проживания в доме может возникать необходимость подключения новых потребителей. Для того чтобы полностью не переделывать существующую схему заземления, лучше сделать ее с запасом по защитным возможностям. 
  3. Все элементы системы скрыты под землей и не ухудшают внешний вид здания. Кроме того, они полностью безопасны, поражение электрическим током за пределами дома исключается.  
Контур заземления скрыт под землей

Контур заземления скрыт под землей

Заземление в частном доме

Заземление в частном доме

Проект устройства контура заземления

Схема «треугольник»

Нужно ли заземление в частном доме

Уравнивание потенциалов в доме
Заземление всех металлических составляющих в частном доме

Если в частном загородном доме предполагается обустроить бассейн или сауну (то есть объекты, связанные с повышенной влажностью) – обязательно потребуется проработка вопроса о системе выравнивания потенциалов. Ее организация позволит объединить все крупные металлические составляющие данного объекта (включая стальные трубопроводы и металлические двери) в единую цепь. А та в свою очередь подключается к уже готовому контуру заземления, как это показано на фото справа.

Чтобы было понятнее, зачем нужно заземление в домах или на даче – потребуется рассмотреть принцип его работы, основанный на том, что электрический ток всегда выбирает для стока кратчайшее расстояние. Иными словами – электронные носители всегда устремляются в цепи, обладающие минимальным сопротивлением.

Добиться его ответвления удается за счет обустройства специального заземляющего контура (ЗК), отдельные элементы которого связаны с корпусом защищаемого электрооборудования. Благодаря этому представляющий угрозу для человека аварийный ток уменьшается до безопасной величины. Последнее объясняется тем, что большая его часть стекает в землю по параллельной цепочке, образованной конструкцией ЗК (смотрите фото ниже).

Работа системы заземления
Принцип работы системы заземления

При наличии резиновой обуви или толстого защитного коврика она снижается по абсолютной величине, в идеале приближаясь к нулевому значению. С учетом этого профессиональные электрики обычно работают на оборудовании, расположившись на резиновой подстилке и в резиновых ботах.

  1. Подготовка треугольного сооружения со сторонами равной длины, выбираемой в зависимости от предъявляемых к заземлителю требований.
  2. Сборка ЗК в виде линейной (протяженной) конструкции, обустроенной по периметру защищаемого строения.
  3. Применение так называемого «модульно-штыревого» варианта исполнения.
виды контуров заземления
Три вида контура заземления: треугольник, линейная схема, модульно-штыревое заземление

Рассмотрим каждый из этих подходов к изготовлению заземления в частных владениях более подробно.

Треугольник

контур заземления в виде треугольника
Заземляющий контур в виде равностороннего треугольника – самый распространенный тип заземляющего устройства
  1. Три металлических штыря (прутка) длиной не менее 2,5 метра.
  2. Стальные перемычки, соединяющие прутья в единую конструкцию (они заготавливаются в том же количестве).
  3. Толстая медная или стальная шина, необходимая для подключения выносной конструкции к главному заземляющему контакту, имеющемуся в распределительном шкафу.

Как сделать заземление в частном доме своими руками 220в

Плоскость треугольного контура, образованного стальными полосами с расположенными по углам штырями должна располагаться в заранее вырытой траншее глубиной примерно 50-60 см.

Линейный контур

Этот тип защитного сооружения обустраивается в ситуациях, когда к ЗУ предполагается подключать сразу несколько устройств или единиц оборудования, размещенных на значительном удалении один от другого. Он представляет собой линейную конструкцию, состоящую из целого ряда вбитых в землю штырей, расстояния между которыми рассчитываются по классическим формулам.

линейная схема контура заземления
Линейная схема контура заземления для частного дома

От полученной конструкции подобно предыдущему случаю делается отвод (2) в сторону распределительного щитка с главной заземляющей шиной (ГЗШ). Перед расчетом такого заземления следует помнить о том, что число используемых стальных заготовок ограничено особенностями растекания аварийного тока. Ознакомиться с параметрами линейного ЗУ можно в соответствующих разделах ПУЭ.

Модульно штыревая система представляет собой образец современного подхода к решению технического вопроса. Она включает в свой комплект следующие обязательные элементы:

  1. Металлические стержни полутораметровой длины с нарезанной на их рабочей части резьбой (поверхность этих заготовок сверху покрыта слоем меди).
  2. Резьбовые муфты, изготовленные из латуни и служащие элементами соединения вертикально вбиваемых штырей.
  3. Особой конструкции латунные зажимы, обеспечивающие сочленение металлических штырей с перемыкающей полосой.
  4. Наконечники стержней, вбиваемых вертикально в грунт.
  5. Рабочая насадка с ударным винтовым наконечником, обеспечивающая передачу импульса от вибрационного инструмента (вибромолота).
Модульно-штыревое заземление
Устройство модульно-штыревого заземления для частного дома

Она хорошо сохраняется при эксплуатации конструкции и не растекается при сильном нагревании элементов, обеспечивая требуемое сопротивление растеканию аварийного тока. Входящая в его состав антикоррозийная лента обладает высокой устойчивостью к воздействию агрессивных растворов и надежно защищает от разрушения стальные элементы заземления. Остальные детали имеют типовое исполнение и стандартные размеры, задаваемые технологией сборки модульно-штыревой конструкции.

  1. Комплект металлических штырей или прутьев, вбитых в грунт на глубину примерно 2-3 метра (они размещаются в заранее вырытой траншее в форме правильного треугольника).
  2. Плоские стальные перемычки, соединяющие эти штыри на сварку (фото ниже).
контур тзаземления
Контур заземления по схеме треугольник
  1. Специальный отвод, изготовленный из медного провода или стальной полосы, необходимый для соединения конструкции с главной заземляющей шиной (она обустраивается в распределительном шкафу частного дома).

Ознакомившись с основными конструктивными элементами защитного контура, можно переходить к изучению материала о том, как правильно сделать контур заземления в частном доме.

Рассмотрим этапы предстоящих работ более подробно.

При выборе участка на придомовой территории, подходящего для обустройства защитного контура, исходят из следующих соображений:

  • он должен располагаться не слишком далеко от дома; это позволит не только сэкономить на соединительной шине за счет ее небольшой длины, но и уменьшить сопротивление цепи стекания тока;
  • грунт в месте обустройства ЗК должен быть достаточно мягким, чтобы можно было вбить в него металлические штыри;
  • качество почвы на участке также влияет на эффективность действия заземления (минимальным сопротивлением обладают суглинки, пластичная глина и торф).

Сначала подготавливается небольшой приямок глубиной около 40-50 см, по форме напоминающий треугольник с размерами чуть больше чем каждая из сторон будущей заземляющей конструкции. Все последующие действия проводятся в следующем порядке:

  1. Прежде всего, по углам вбиваются вертикальные заземлители.
  2. Затем их выступающие из грунта концы с отступом примерно на 30 см от поверхности грунта соединяют с заранее подготовленными стальными перемычками с помощью сварки.
  3. После этого к одной из вершин (которая располагается ближе к дому) приваривается стальная полоса сечением не менее 48 кв. мм и подводится как можно ближе к распределительному щитку.
  4. На конце полосы приваривается стальной болт, к которому прикручивается медный проводник сечением не менее 16 кв. мм.
  5. Другой его конец заводится в распределительный щиток и фиксируется в нем на главную заземляющую шину (ГЗШ).
треугольная форма контура
Монтаж контура заземления в форме треугольника

На завершающей стадии работ готовая к эксплуатации стальная конструкция засыпается сверху ранее откинутой землей, которая затем хорошо утрамбовывается.

С подробным руководством по монтажу контура заземления Вы можете ознакомиться в статье на нашем сайте.

Проверка устройства

По завершении комплекса монтажных работ, но еще перед тем, как подключить заземление непосредственно к ГЗШ – потребуется проверить его на работоспособность. Существуют хорошо отработанные методики оценки состояния и определение величины сопротивления стеканию тока на землю, учитывающие все составляющие последовательной цепочки (включая переходные контакты).

Под «проверкой» понимается визуальное обследование систем заземления на соответствие следующим требованиям:

  • надежность контактов в местах сочленения элементов ЗУ;
  • отсутствие следов разрушения на открытых частях конструкций и подводящих медных шин;
  • состояние защитной окраски, которую рекомендуется регулярно обновлять, а также наличие маркировки на подводящих проводниках.

Под словом «контроль» понимают периодические испытания заземляющих контуров с целью выявления соответствия их сопротивлений стеканию тока установленным ПУЭ нормам. Согласно требованиям этого документа оно не должно превышать ниже указанных значений.

Читаем правила ПУЭ п. 1.7.102:

Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 510 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 1530 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.

Треугольник

Проект устройства контура заземления

Схема «треугольник»

  • сварочный аппарат или инвертер для сварки металлопроката и вывода контура на фундамент здания;
  • угловая шлифмашинка (болгарка) для разрезания металла на заданные куски;
  • гаечные глючи для болтов с гайками М12 или М14;
  • штыковая и подборная лопаты для рытья и закапывания траншей;
  • кувалда для вбивания электродов в землю;
  • перфоратор для разбивания камней, которые могут встречаться при рытье траншей.

Основные требования к сопротивлению контура заземления

На любом жилом объекте, расположенном в городской черте и за ее пределами, согласно требованиям ПУЭ организуется специальная защита от опасных напряжений 220/380 Вольт. С этой целью на их территории устраиваются особые стальные конструкции, называемые заземляющими устройствами (ЗУ). Их основное назначение заключается в создании условий, гарантирующих защиту проживающих в доме людей от удара током.

В соответствии с ПУЭ, глава 1.7., часть 1, п. 1.7.72 размеры металлических заготовок выбираются с учетом необходимости получения требуемого сопротивления растеканию тока в землю. Для различных элементов конструкции эти показатели могут различаться от образца к образцу. Однако минимальные их размеры должны соответствовать следующим нормативам:

  • соединительная полоса между штырями не может иметь типоразмер менее 12х4 мм (сечение 48 мм2);
  • сами штыри на основе уголков выбираются со сторонами 4х4 мм;
  • при использовании круглого арматурного прутка сечение не должно быть менее 10 мм2;
  • металлическая труба должна иметь толщину стенки порядка 3,5 мм.
Предлагаем ознакомиться  Чертежи теплицы из поликарбоната своими руками из профильной трубы

При его обустройстве необходимо действовать в соответствии с положениями отраслевых стандартов, касающиеся эксплуатации имеющегося на объекте оборудования.

  1. Не более 4 Ом для электроустановок до 1000 В (к данному классу электроустановок как раз и относится электрооборудование дачи, дома или коттеджа).
  2. Не более 10 Ом в случае если суммарная мощность генераторов или трансформаторов менее 100 кВА.
  3. Не более 0.5 Ом для электроустановок выше 1000 В с большими токами замыкания на землю (свыше 500 А).
  4. Не более 10 Ом для электроустановок свыше 1000 В с маленьким током замыкания на землю.

В чем разница зануления и заземления

Многие ошибочно путают эти два термина, хотя между ними есть очень большая разница. Зануление предназначено для использования на промышленных предприятиях, но большинство застройщиков пренебрегает этим правилом, устанавливая контуры зануления в жилых домах. Это не совсем безопасно и делается или из-за недостатка знаний, или при желании сэкономить.

Если в однофазной системе электропроводки устанавливается трехпроводной кабель (ноль, земля, фаза), а в трехфазной – пятипроводной (три фазы вместо одной), то это совершенно точно заземление без зануления.

Как сделать заземление в частном доме своими руками 220в

Важно помнить, что зануление рассчитано только на вероятность короткого замыкания и не выполняет функции заземления. Такая функция очень полезна при использовании промышленного оборудования, но совершенно бесполезна в бытовых условиях, даже наоборот. К примеру, если к электроприбору подведен нулевой провод, то в случае его обгорания или если вы случайно перепутаете ноль с фазой, то оборудование запросто может перегореть.

Если все-таки вы решились монтировать вместе с комплектом заземления для частного дома и зануление, то крайне рекомендуется дополнительно установить защитное оборудование. Например, большой популярностью пользуется ограничитель напряжения и устройство защитного отключения аппаратуры.

Расчёт заземляющего устройства

В частном домостроении обычно используют схемы систем TN-C-S или ТТ, причем TN-C-S выглядит более привлекательной, так как к ее монтажу предъявляется меньше требований.

Схема системы заземления TN-C-S

Схема системы заземления TN-C-S: 1 – условное обозначение заземлителя источника питания; 2 – токопроводящие части открытого типа. На определенном участке цепи заземляющий проводник соединяется с PEN

Система начинается от главной заземляющей шины, которая установлена или в электрощитке дома, или в шкафу вводного устройства.

Наиболее рациональным считается решение, когда заземление расположено на опоре, перенаправляющей электромагистраль в дом.

Схема электрощита с заземлением

Схема электробокса с разделенными проводниками заземления и нейтрали: 1 – электрощит; 2 – нулевой проводник; 3 – заземляющий проводник; 4 – фазовые групповые проводники; 5 – выключатель дифференциального тока; 6 – автоматы; 7 – групповые цепи; 8 – дифференциальный автомат; 9 – прибор учета электроэнергии

Схема системы ТТ

Схема системы ТТ, которая кардинально отличается подключением заземляющего проводника. Он не зависит от источника электропитания, действует в автономном режиме

Система ТТ используется гораздо реже. Ею занимаются представители энергоснабжающей организации, а если владелец все же решит сэкономить и самостоятельно произвести монтаж, то заверять документы придут все те же работники Энергоснаба.

Если все же рискнете и выберете схему заземления ТТ для частного дома, то не забудьте про обязательную установку УЗО!

Расчет защитного заземления рассмотрим на примере линейной конструкции, штыри которой забиваются в землю неподалеку от дома. При его проведении потребуется узнать следующие исходные показатели:

  1. Размеры и общее число стальных прутьев.
  2. Расстояние между ними (шаг установки).
  3. Глубина погружение штырей.
  4. Удельное сопротивление грунта в зоне ЗК.

Согласно предлагаемой методике расчета заземляющего контура его основная или генеральная задача – узнать необходимое число стержней и определиться с параметрами стальной соединительной полосы.

Схема монтажа контура заземления

В качестве примера рассматривается расчет сопротивления одиночного вертикального стержня (фото справа). Для его проведения

одиночный вертикальный заземлитель
Схема установки одиночного вертикального заземлителя

ρ – удельное сопротивление почвы (в Омах на·метр);

L – общая длина исходного стержня (в метрах);

d – его основной типоразмер (диаметр) в метрах;

Т – расстояние от поверхности земли до середины штыря.

Требуемое число стержней, гарантирующее нужную величину проводимости (без учета горизонтальных составляющих) определяется из следующей формулы:где Rн – это нормируемый ПТЭЭП эталонный показатель растекания.

где ηв – коэффициент загруженности ЗК, учитывающий влияние токов стекания различных прутьев друг на друга.

При чрезмерно «плотном» их расположении комплексное сопротивление ЗК заметно возрастает. Полученное в результате предложенных выкладок значение проводимости округляется затем в большую сторону.

Полноценная система заземления состоит из:

  1. Контура заземления.
  2. Полосового металла.
  3. Медных заземляющих проводников.

Рассмотрим более детально каждый из элементов и его функциональное предназначение.

Контур заземления

Контур заземления — это группа соединенных между собой проводников или электродов (в большинстве случаев нержавеющая или обычная сталь) которые располагаются вертикально в земле и располагаются вблизи защищаемого объекта.

В зависимости от характеристик защищаемого объекта, для устройства контура заземления применяют уголки 50х50х5 мм (заземление для газового котла в частном доме), либо круглую сталь (ᴓ16–18) которые вбивают в землю на глубину 3 м. После чего данные электроды сваривают между собой с помощью полосы (4х40 мм) и выводят вышеуказанную полосу к месту подключения общей системы заземления дома.

На сегодняшний день существует 2 основных типа контура заземления:

  1. Замкнутый в виде равностороннего треугольника.
  2. Линейный.

Поскольку линейный контур заземления имеет существенный недостаток — при сильной коррозии соединителя между электродами часть контура будет попросту не способна отводить потенциал от электрооборудования и тем самым основное функциональное предназначение контура не будет выполнятся. По этой причине монтаж данного контура не будет рассмотрен в данной статье.

Виды контуров заземления

Конструктивно контур заземления своими руками выполняется в виде равностороннего треугольника с длинной стороны 3 м. Оптимальное расстояние от контура заземления до фундамента составляет 1 м.

Как было сказано ранее, вершинами данного треугольника служит либо уголок 50х50х5, либо круглая арматура с сечением 16–18 мм (далее «электроды»). Электроды перед забиванием в землю с помощью кувалды либо какого-либо другого инструмента, предварительно необходимо заострить, поскольку в противном случае Вы не сможете забить его на глубину в 3 м.

После забивания на необходимую глубину электродов, по контуру полученного треугольника необходимо снять слой грунта в 30–50 см. Это необходимо для того, чтоб в дальнейшем упростить сваривание электродов между собой. Сваривание заземлителей между собой выполняется с помощью обычной полосы 40х4 мм.

После сваривание электродов, на фундамент здания в одном или нескольких местах выводится полоса 40х4 с приваренным болтом М12 или М14 с гайками и шайбами к которой затем производится подключение заземляющего проводника (в большинстве случаев желто-зеленого цвета) который является одной жилой вводного кабеля ВВГнг (ПВСнг) 3х6, ВВГнг (ПВСнг) 3х10.

Если же в доме предусмотрена 3-х фазная система запитки, то вводной кабель может быть (ПВСнг) 5х6, ВВГнг (ПВСнг) 5х10, в котором 3 жили — это фазы «А», «B», «С», нулевая жила синего цвета «N» и заземляющий проводник «G» желто-зеленого цвета.

При вводе объекта в эксплуатацию, очень часто возникают случаи, когда при проверке полученного контура заземления специализированной электротехнической лабораторией значение сопротивления выше 4 Ом. Это может быть вызвано высоким сопротивлением грунта или несоблюдением требований запроектированного заземления.

В таком случае можно развести в ведре воды 2–3 пачки соли и залить полученный раствор в места залегания электродов. Благодаря такой простой манипуляции можно уменьшить значение сопротивления контура заземления до 1–3 Ом.

После ознакомления с теорией рассмотрим практический ответ на вопрос: «как сделать заземление в частном доме своими руками»?

Выполнить основательный расчет заземлителя в домашних условиях, без наличия специальных знаний и технической литературы практически невозможно. Так как он предусматривает опытное определение удельного сопротивления грунта с учетом поправочных коэфициентов, учитывающих высыхание и промерзание грунта.

Как правильно сделать заземление в частном доме своими руками

Лучше, чтобы этим занимались специализированные организации, выдающие протокол о пригодности заземляющего контура и о соответствии его характеристик нормативным документам.

Существует упрощённый метод.

R1 — сопротивление заземления, Ом;

р — удельное сопротивление грунта, Ом*м;

L — длина (глубина) заземлителя;

R — сопротивление одного электрода, Ом;

n — количество электродов в контуре заземления;

Таким образом, если известно удельное сопротивление грунта (p), то по первой формуле рсчитывают сопротивление одного электрода (R1). Полученное значение подставляют во вторую формулу и определяют количество электродов (n), при установленной длине (L).

Удельное сопротивление грунта

Значения для распространённых грунтов

Если на практике не удалось найти или измерять значение значение удельного сопротивления грунта на участке для монтажа контура, используют метод пробного погружения электрода. Метод заключается в переодическом измерении сопротивления электрода по мере его погружения в грунт. Прекратить забивать электрод можно в том случае, когда показатели сопротивления прекратили снижаться.

Инструменты

Выполнив расчёт и выбрав схему контура заземления, можно перейти к покупке материалов.

    Для создания конструкции своими руками понадобятся:

  • пруты из чёрной стали диаметром 16 миллиметров или более – вертикальные электроды;
  • стальная полоса (шина) сечением 5×40 миллиметров – горизонтальный заземлитель;
  • медный провод с сечением минимум 10 квадратных миллиметров – соединение контура с распределительным щитом;
  • болты диаметром 10 мм;
  • чёрная краска для наружных работ или мастика.

Важно: Строительная арматура не подходит для использования в качестве стержней заземления. Дело в том, что наружный слой таких прутьев калёный, поэтому электрический ток распределяется по сечению неравномерно. А это, в свою очередь, приводит к разрушению металла. Кроме того, арматура подвержена коррозии.

Количество и размеры материалов выбираются в соответствии с расчётными данными.

    Помимо этого, нам понадобятся следующие инструменты и оборудование:

  1. лопата (разработка грунта);
  2. сварочный аппарат (соединение элементов контура);
  3. болгарка (обрезка материалов);
  4. плоскогубцы (загиб горизонтальной полосы);
  5. кувалда и перфоратор желательно со специальной насадкой под прутья (забивка вертикальных электродов).

Все штыри контура соединяются между собой металлосвязью.

    Ее можно сделать из:

  • медного провода сечением на менее 10 мм2;
  • алюминиевого провода сечением не менее 16 мм2;
  • стальной проводник сечением не менее 100 мм2 (обычно полоса 25*5 мм).

Чаще всего штыри между собой соединяются при помощи стальной полосы. Ее приваривают к уголкам или оголовкам прутка. Очень важно чтобы качество сварного шва было высоким — от этого зависит пройдет ли ваше заземление испытание или нет (будет ли оно соответствовать требованиям — сопротивление меньше 4 Ом).

При использовании алюминиевого или медного провода к штырям приваривают болт большого сечения, к нему уже крепят провода. Провод можно накрутить на болт и прижать шайбой с гайкой, можно провод оконечить разъемом подходящего размера. Главная задача та же — обеспечить хороший контакт. Потому не забудьте зачистить болт и провод до чистого металла (можно обработать шкуркой) и хорошо поджать — для хорошего контакта.

, , , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector