Как правильно сварить контур заземления. Как правильно сделать заземление в частном доме. Правила и рекомендации. Заземление в частном доме. Схема контура заземления

29.03.2024 -

Содержание:

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

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

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

Роль заземления

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

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

Принцип действия заземления

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

Основные понятия

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

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

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

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

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

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

Как рассчитать сопротивление заземляющего устройства

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

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

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

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

Для расчета количества электродов действует формула:

Правила заземления в частном доме

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

Зануление

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

Заземляющий контур

Схема заземления в частном доме. Фото

Наиболее безопасный способ. Как его реализовать:

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

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

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

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

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

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

Что потребуется для проведения работ

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

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

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

При разводке по комнатам необходимо:

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

Этапы монтажа заземляющего устройства в частном доме

Подготовительные работы.
Заглубление конструкции.
Сбор металлосвязи
Соединение с распределительным щитом.

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение

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

Современный частный дом оснащен большим количеством бытовых электрических приборов. Для подключения их к сети питания необходимо выполнить заземление исходя из соображений безопасности. Из данной статьи вы сможете узнать, как правильно сделать контур заземления в частном доме своими руками.

Что такое заземление?

Так называется специально выполненное соединение с землей элементов электрооборудования. Его основным предназначением является гарантированная защита от воздействия электрического тока при выходе из строя бытового прибора.

Комплект заземления

В продаже можно встретить специальные комплекты заземления, цена которых около 4 600 рублей. Также можно приобрести отдельные комплектующие для монтажа, стоят они недорого. К примеру, стальной стержень (электрод) длиной 1,5 м обойдется в 500 рублей, муфта - 200 рублей, соединительная шина - 850 рублей. Каждый комплект заземления имеет соответствующую инструкцию по монтажу, которая учитывает специфику всех изделий.

Однако большинство требуемых элементов можно изготовить самостоятельно. К тому же выбор материалов довольно широкий. Нужно лишь знать требования, которые к ним предъявляются.

Вертикальный заземлитель

Уголок 50х50х5 мм.
Трубопровод диаметром не менее 32 мм, при этом толщина стенки должна быть 3,5 мм и выше.

Данные электроды можно использовать при объемах потребления электроэнергии не более 15 кВт.

Горизонтальный заземлитель

Проволока из стали сечением не менее 10 мм 2 .
Полосовая мм.

Проводники

В качестве проводников можно использовать металлическую полосу, или медный провод. К примеру, провод СИП с жилами соответствующего сечения и без изоляции. При укладке в траншее - не менее 25 мм 2 , при открытой прокладке - не менее 16 мм 2 .

Особенности схемы

Разметка и выбор места

Монтаж контура заземления должен выполняться ближе к дому, с учетом расстояний, указанных выше. Длина соединительной «линии» в таком случае будет минимальной, что позволит сократить расход материала. А главное, в дальнейшем он не будет препятствовать ведению хозяйственной деятельности - прокладке инженерных коммуникаций, разбивке клумб.

Расчет

Произвести точный расчет не под силу человеку, не обладающему глубокими познаниями. Так как для расчета используется сложная форма, в которой содержится множество коэффициентов, характеризующих свойства грунта, влажность почвы, а также климатические условия зоны. Эти коэффициенты можно получить только посредством сложных дополнительных анализов и расчетов, что требует определенной квалификации и, соответственно, будет недешево стоить.

По этой причине рассмотрим, как сделать контур заземления в частном доме своими руками более простым способом. С учетом того, что бытовое оборудование работает в определенном диапазоне сопротивления контура, в котором он будет нормально функционировать.

Монтаж

Контур заземления в частном доме своими руками сделать не так уж и просто. Этот процесс довольно трудоемкий и включает в себя следующие этапы:

Как завести в дом?

Контур заземления соединяется с посредством металлической полосы, которая использовалась для соединения электродов, следующим образом:

Проверка контура заземления

Для точного контура потребуется специальное оборудование. При его отсутствии можно воспользоваться народным способом, который позволит определить работоспособность получившегося контура.

Необходимо взять мощный потребитель (от 2 кВт) и присоединить его таким образом: к фазе в квартире - один конец питающего провода, к заземлению - другой, и прибор должен заработать. После чего следует в этой сети измерить напряжение при выключенном и включенном оборудовании. Незначительная разница напряжения (5-10V) свидетельствует о том, что вы сделали правильный контур заземления, который полностью готов к эксплуатации.

Если же тест показал существенную разницу напряжения, то потребуется добавить еще электродов. От вершины треугольника в любую сторону прокапывается еще одна траншея длиной 2,5 м и на ее конце в грунт забивается дополнительный уголок, который связывается с полосой, и заново осуществляется проверка. Если все нормально, то контур заземления (схема выше) можно считать готовым.

Запрещается

Подключать проводники к металлическим трубопроводам любых инженерных коммуникаций.
Покрывать лакокрасочными составами элементы схемы.
Использовать для подключения заземления «нулевой» провод.
Располагать горизонтальные заземлители и соединители наверху (наземная прокладка используется в редких случаях).

1. Прежде чем приступить к работе, рекомендуется составить временную схему контура, которую желательно сохранить. Ведь со временем многое забывается, и чтобы впоследствии не гадать, где проходит соединитель и в каком месте заложены электроды, под рукой всегда будет схема контура.

2. Электроды допускается размещать не только по вершинам треугольника. Их можно расположить по дуге, на линии. Важно, чтобы общее сопротивление системы заземления не превышало 3 Ом (цепь напряжения до 500 В) и 4 Ом (до 1 кВт). При необходимости данный показатель уменьшается посредством установки еще 1-2 стержней.

3. Если сделать замер самостоятельно не представляется возможным, то для абсолютной уверенности в качестве монтажа схемы, желательно пригласить специалиста. Данная услуга в среднем обойдется в 400-500 рублей.

Очень часто эту услугу энергетики буквально навязывают, убеждая, что данный вид работ имеют право осуществлять только лицензированные организации. Однако ни в одной нормативной документации нет указаний о запрете на самостоятельную установку контура.

Естественно, что монтаж можно заказать у энергетиков, принять готовую работу и заплатить за нее. Но если вы уверены в собственных силах, почему бы не смонтировать контур заземления самостоятельно.

При наличии большого числа электроприборов в доме необходимо задуматься об их безопасности и безопасности людей, пользующихся ими во время грозы. Чтобы обеспечить свою безопасность, в частном доме стоит делать заземление, которое позволит Вам чувствовать себя спокойно даже в сложных погодных условиях, ведь в случае поломки электрического прибора защита от тока гарантирована.

Многие не знают, как правильно сделать контур заземления в частном доме своими руками, поэтому сейчас мы постараемся ответить на наиболее распространенные вопросы по этой теме. Нормативы ПУЭ и ГОСТа для защитного устройства от удара молнии предписывают создание специального отвода, с помощью которого можно оградить себя от пагубных последствий грозы.

Контур заземления в частном доме. Требования

Чаще всего под напряжением оказывается корпус электрического прибора. И даже небольшое соприкосновение с ним может привести к определенному риску получить ожог или удар током.

Заземление предполагает соединение различных частей электротехнических устройств с контуром заземления. При скачке напряжения, оно будет перенаправлено в землю, благодаря чему человек защищен от опасности поражения током.

Требования к контуру заземления в частном доме довольно жесткие. Он не должен проходить на расстоянии ближе одного метра от жилого здания. Процедуру нужно согласовать с государственными службами. Это требуется ввиду того, что при установке заземляющего устройства есть риск наткнуться на коммуникации, проходящие под землей. Предварительное согласование избавит от риска повреждения существующих систем и избавит от бюрократических проблем в случае проверки.

Контур изготавливают из стали разной формы:

Круглая сталь. Ее диаметр не должен быть менее 14 мм, в противном случае контур будет проблематично вогнать в землю.
Стальной уголок. Размер прибора не меньше чем 40*40*5.
Стальные штыри с заостренным концом. Наиболее оптимальный вариант, т.к. вход в землю в данном случае выполняется максимально быстро и удобно.

Сам контур включает в себя внутреннюю и наружную подсистемы. Их объединение происходит в распределительном щитке, который располагается непосредственно в помещении.

Ключевой параметр, который характеризует заземление - это сопротивление растекания. Именно от него зависит, насколько быстро и просто ток преодолеет дистанцию от электроприбора до земли. На этот процесс влияет глубина закладки стержней, специфика грунта (в частности, его влажность), используемый в конструкции металл. Штыри необходимо забивать на глубину от 60 до 100 см, чтобы в случае морозов они не вышли из строя.

Как измерить контур заземления?

Наиболее оптимальное место, где располагается контур - это северная сторона частного дома. Как правило, именно там чаще всего наблюдается наиболее высокая влажность, что способствует минимальному сопротивлению растекания. Правильно измерить контур заземления, как того хотят многие, довольно сложно, поэтому потребуется внимательность. Применяйте точные современные измерители, поскольку даже небольшие погрешности способны отразиться на общей безопасности здания.

Не следует выносить контур слишком далеко. Это не только помешает прокладке коммуникаций в будущем, но и увеличит площадь проводимых работ сейчас.

Предпочтительно, чтобы точный расчет проводился профессионалами. Сделать это неспециалисту весьма проблематично, ведь необходимо учитывать коэффициенты, получаемые с помощью предварительных расчетов, проведенных с учетом всех необходимых параметров. Лучше обратиться к опытным специалистам компании «Алеф-Эм», которые грамотно все рассчитают и обеспечат максимальную эффективность конструкции. Поэтому если вы не знаете, как измерить сопротивление контура заземления, то лучшим выходом будет обращение к грамотным специалистам, которые эффективно и быстро выполнят весь комплекс работ.

Заземление в частном доме. Схема контура заземления

Заземление в частном доме можно осуществить двумя способами - замкнутым и линейным. Оба варианта пользуются успехом, на окончательный выбор влияют площадь участка, финансовые возможности человека и время. Определять схему контура заземления лучше, предварительно проконсультировавшись с профессионалом.

Замкнутая цепь в виде треугольника. Это более простой вариант, который менее энергозатратен. Потребуется вырыть одну яму, где и разместиться такой вариант заземления.

Его преимуществом будут надежность и стабильная работа, в том числе и при больших нагрузках. Даже в случае повреждения металлической перемычки система все равно останется стабильной.

Второй вариант - линейная схема. При ней штыри располагаются в ряд, последовательно друг за другом. Однако есть один существенный недостаток: если повредится первое звено, то вся система полностью выйдет из строя. Несмотря на это, линейная схема пользуется не меньшей популярностью среди пользователей.

Кроме того, можно попробовать создать специфический вариант оформления в виде овала или квадрата. Они также популярны среди пользователей, но при их обустройстве необходимо учитывать специфику участка. Например, если околодомовая площадь небольшая, такие варианты не подойдут, ведь Вы просто не сможете их вместить на территории маленького участка.

Расположение защиты по всему периметру обойдется гораздо дороже. Заземлять таким образом более эффективно, поскольку удается обеспечить безопасность всей площади возле дома. Если у вас недостаточно для этого средств, можно установить линейный контур и со временем наращивать его.

Как сделать контур заземления?

После того, как выбор схемы подключения и места установки завершен, следует приступать к монтажным работам. Следует рассматривать специфику почвы, а также погодные условия. На участке, который был выбран, не должны проходить другие коммуникации. Не знаете, какие инструменты собрать перед тем, как сделать контур заземления? Для этого понадобятся:

Сварочный аппарат.
Перфоратор.
Болгарка.
Гаечные ключи.
Молоток или кувалда (последняя более желательна, т.к. штыри придется вбивать глубоко).

При замкнутом монтаже потребуется вырыть траншею в виде равностороннего треугольника. Не забудьте сделать и дорожку к дому от одной из вершин. Она должна быть на глубине не менее 50 см. В каждую из трех вершин забиваются штыри. К тем частям стержней, которые находятся на поверхности, начинают приварку металлосвязи. Полученный заземлитель соединяют с домом с помощью специальной полосы или проводника.

Все жилы и контуры тщательно зачищаются. Для того чтобы сделать конструкцию еще более эффективной, устанавливаются стальные полосы. Они дают лучшие результаты за счет того, что площадь соприкосновения с землей у них весьма значительна. Из-за этого повышается проводимость тока, т.е. скорость выполнения операций.

Сложность заключается в том, что стальная полоса труднее укладывается в грунт. Она монтируется отдельными кусками, которые впоследствии соединяются между собой. При этом возможна только сварка участков цепи, что делает конструкцию гораздо более надежной. Места сварки обрабатывают специальной краской. Даже через несколько лет активной эксплуатации на ней не будет видимых внешних повреждений и не потребуется замена. Подключение к заземленной шине осуществляется через особые зажимы, расположенные на корпусе.

Для создания качественной конструкции не рекомендуется использовать болты. Они очень быстро окисляются и контур заземления теряет свою эффективность.

Как сделать контур заземления в частном доме легко и без особых хлопот? Изначально проверьте, насколько почва восприимчива к материалу конструкции. Глубина расположения штырей также должна быть разумной, слишком глубоко размещать их не следует.

Методика установки и расчета будет зависеть и от силы сопротивления. Контур заземления в частном доме своими руками легче правильно выполнить, если помнить, что напряжение бывает 220 В и 380 В. В первом случае сила сопротивления равняется 30 Ом, во втором - 10. Кроме того, необходимо учитывать и качество проводника. Сила напрямую коррелирует с удельным сопротивлением почвы.

Создание контура заземления своими руками

Сделать контур заземления своими руками гораздо проще, если проводка отвечает всем современным требованиям. Ее плохое качество станет преградой на пути выполнения работ. Замена отдельных участков будет эффективна ненадолго, для большей эффективности и надежности требуется комплексная прокладка новой проводки.

Если на данный момент нет возможности поменять ее полностью, то следует взять новые элементы:

выключатели;
розетки;
распределительные коробки.

Однако не следует изменять их расположение при осуществлении монтажных работ. Провода заземления обязаны располагаться в распределительных коробках, а проводник всегда должен быть под контролем.

На установке конструкции не следует экономить. Одного забитого штыря будет явно недостаточно, чтобы работа была стабильной и эффективной. Если жилищные условия и земля позволяют, то для большей надежности лучше закопать на территории участка сразу два треугольника.

Также не следует применять металл, имеющий специально упрочненную поверхность. Это одна из наиболее распространенных ошибок, когда выполняется контур заземления своими руками.

Дача или частный дом - это те строения, где обеспечить свою безопасность должен каждый. От перепадов напряжения не застрахована ни одна система, но можно уберечь себя от опасных последствий. Компания «Алеф-Эм» уже давно находится на данном сегменте рынка и предлагает индивидуальный подход к каждой проблеме. Опытные специалисты выполняют все работы согласно инструкции и требованиям безопасности, для достижения долгосрочного результата используется новейшее сертифицированное оборудование. Все работы выполняются на должном уровне, а их качество проверяется с помощью мультиметра и омметра. Точное измерение позволит определить качество проделанных работ и в случае необходимости подкорректировать изменения.

Специалисты компании не только обеспечат вашу безопасность, но и дадут советы по эксплуатации конструкции, которые позволят продлить срок ее использования. Не знаете, как сделать контур заземления в частном доме? Обращайтесь к профессионалам, которые всегда готовы предложить нужный вариант.

Наши специалисты быстро и правильно измеряют все показатели в загородных домах, ведь в этом деле важна точность и достоверность. Измеряя и фиксируя данные о проводах и электродах, опытные сотрудники поэтапно выполнят весь комплекс процедур и смогут выбрать самый рациональный метод. Какие бы значения ни были у напряжения, пользователи всегда могут чувствовать себя спокойно. Специалисты не зря руководствуются правилом, что главное - это безопасность. Желание обустраивать собственный быт похвально, но если самостоятельно что-либо не получается, а инструкции не помогают, лучше заручиться помощью профессионалов.

Также смотрите видео

Современная технология и практика изготовления систем заземления

Заземляющее устройство - важный элемент системы защиты людей от поражения электрическим током. Поэтому, необходимо уделить должное внимание вопросу изготовления заземления еще на этапе проекта.

Заземляющие устройство можно изготовить множеством способов, критерием выбора конкретного из них, является обеспечение нужного сопротивления (8 Ом для сети 220В, 4 Ом для 380В) и стабильности параметров на протяжении всего времени эксплуатации.

Дестабилизирующие факторы

Нестабильность свойств заземления вызвана изменением сопротивления грунта, при изменении внешней температуры (зима/лето) и коррозией элементов заземления. С сезонными изменениями борются, закладывая элементы заземления ниже уровня грунтовых вод и ниже температуры промерзания грунта. Глубина промерзания своя для каждой местности, в средней полосе России примерно 1.5 м.

Способы продления сроков службы

С коррозией приходится бороться весьма дорогими способами - это использованием элементов заземления из нержавеющей стали и металлов с антикоррозийным покрытием. Есть более простой способ - увеличение числа параллельных элементов заземления или их толщины. Второй способ гораздо менее эффективен, т.к. вокруг стержней или труб образуется «шуба» из ржавчины, увеличивающая сопротивление заземления.

Традиционный способ изготовления контура заземления

Наиболее распространенный способ решения указанных проблем - забивание металлических стержней длиной примерно 2-3м в грунт из траншей глубиной 0.7-0.8 м.

Верхние концы стержней соединяются в контур квадратного или треугольного вида, размером не более 16х16 м. Обычно 3х3х3 или 4х4х4х4 м. Объединение стержней делается с помощью сварки с металлической полосой 5х30 мм. Места сварки закрашивают, траншею закапывают, а полосу выводят к входному щитку и при необходимости проводят по зданию. Для подключения внутренних контуров заземления к полосе приваривают болты.

Очень удобно и экономически выгодно делать контур заземления на этапе строительства. В этом случае его располагают вдоль фундамента. Нужно делать контур замкнутым и охватывающим большую площадь. Для снижения затрат можно использовать оцинкованные материалы (обрезки труб, металлоконструкций, арматуру). Сечение проводника для заземляющего устройства не должно быть меньше 75 квадратных миллиметров.

Современный способ изготовления контура заземления

В последнее время большую популярность завоевала модульно-штыревая система заземления. Она имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционной.

Первое преимущество - это низкая трудоемкость изготовления. один человек делает за 2-3 часа.

Второе - более низкая цена. Изготовление классической системы без учета материалов стоит от 8000 р., современной от 3000 р.

Третье преимущество - гарантированный срок службы в 40 лет (некоторые фирмы дают до 100 лет).

Технология и материалы модульно-штыревой системы заземления

Модульно-штыревая система заземления основана на замене контура из множества коротких штырей, одним, но длинным. Обычно до 20 м. Для защиты от коррозии используется стальной штырь диаметром 17-25 мм с медным покрытием толщиной 250 микрон. Такому заземлителю не страшны сезонные колебания температуры, т.к. на глубине три метра уже стабильно +4 , а на 20м до +10.

Длинный заземляющий штырь собирается из сегментов, длиной 1.2-1.5 м с внешней резьбой с обеих сторон. Сегменты соединяются с помощью резьбовых латунных муфт. На первый сегмент надевается заостренный наконечник из закаленной стали. Штыри забиваются в землю с помощью электроперфоратора мощностью 1.5 кВт.

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

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

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

Для чего необходим контур заземления

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заземление — это надежная защита от многих неприятностей

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

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

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

Цены на защитную автоматику

Защитная автоматика

Какими бывают системы заземления в частных домах

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

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

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

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

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

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

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

Заземление с использованием самодельных металлических деталей

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

Схематично эта система выглядит подобным образом:

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

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

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

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

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

Итак, первоначально на выбранном месте делается разметка.

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

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

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

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

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

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

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

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

Бронзовая распределительная пластина для проводов заземления

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

Не следует торопиться сразу же засыпать смонтированный контур грунтом.

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

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

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

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

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

Видео: монтаж заземляющего контура с применением металлического уголка

Использование готовых заводских комплектов

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

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

В комплект обычно входят:

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

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

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

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

Нагель — насадка, которая будет передавать ударное усилие от молота

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

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

Штыри последовательно вбиваются с наращиванием на нужную глубину.

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

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

Видео: забивка штыревых электродов вручную

Цены на комплектующие для молниезащиты и заземления

Комплектующие для молниезащиты и заземления

Какой тип покрытия стержней выбрать – оцинкованный или омедненный?

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

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

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

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

Есть, конечно, и свои недостатки:

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