Правильная схема заземления. Заземление дома своими руками. Как сделать. Ввод контура заземления в дом

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.

Для устройства заземления в загородном доме или на даче вам потребуется немного терпения, строительных материалов, минимум инструментов, и чуточку знаний, полученных из данной статьи. Мы с не будем размышлять о том, какое бывает заземление и какие варианты заземления не следует брать на вооружение. Также, не будем забивать голову информацией об эквивалентном удельном сопротивлении грунта и значениями расчетных климатических коэффициентов сезонности сопротивления грунта.

Мы пойдём исключительно оптимальным путём – возьмём успешный опыт уже свершившегося монтажа заземления, которое выполнено на основании утверждённого проекта, его проверили и дали соответствующее разрешение на эксплуатацию компетентные службы.

Для начала, приблизительно подсчитаем что нам требовалось:

Инструмент

Сварочный аппарат и маска для сварки.
Кувалда 5-8 кг.
Лопата (штыковая и совковая).

Материалы

Уголок стальной 50 х 50 х 4 мм Х 3 м – 3 шт.
Уголок стальной 50 х 50 х 4 мм Х 1.5 м – 3 шт.
Прут стальной D – 14 мм – длина — от места монтажа заземляющего контура до дома + высота до фронтона + отдельный прут от заземляющего контура до дома и вверх до конька (при монтаже молниезащиты).
Электроды 3 мм.
Провод 4 х 4 мм 2 – длина, от распайки с прутом, до щита.
Гофрированная труба для кабеля – длина, от распайки с прутом, до щита.
Клемма для соединения прута и провода.

Прокладка наружной части заземления

Начнем с того, что у нас получилось. Это загородный дом в деревне, то есть, требования к электричеству и защите на высоком уровне.

Провода со столба, запитывающие дом.
Прут 14 мм. Выходит из земли и поднимается к месту распайки и к молниезащите.
Место распайки (подключения) заземления, и питающих проводов со столба.
кабель 4 х 4 мм в гофрированной трубе идущий на щит в доме (3 фазы, ноль с землёй в одной жиле)

Провода, идущие со столба на дом.

2 прута, приваренные к заземляющему контуру и выходящие из земли. 1 на щит, 2-й на молниезащиту.

Провод в гофре – земля с нолём и 3 фазы, заходящий в дом.
Деревянные подкладки для кабеля и заземляющих прутов – во избежание непосредственного контакта с домом.

Молниезащита, устроенная на коньке дома.

Стрелкой показан заземляющий прут, который выходит из земли и поднимается к коньку, для соединения с тросом молниезащиты. Для устройства молниезащиты, был использован стальной трос, диаметр – 8 мм, натяжение между опорами достигается за счёт дверной пружины.

Место распайки проводов. 1 – 3 фазы; 2 – ноль соединённый с землёй.

Это то же место распайки с более близкого ракурса.

Провод 4 х 4 мм. В гофре, заходящий с улицы в дом, на электрический щит.

Электрический щит. Отдельно мы видим земляную жилу, которая контактирует со щитом за счёт штатного болтового соединения, находящегося на дверце щита.

А теперь то, что у нас осталось за кадром, то есть под землёй.

Там, где решили закопать заземляющий контур, по форме равностороннего треугольника отрываем ров — наружные размеры 1.8 х 1.8 х 1.8 м, ширина – 40-50 см, глубина 1 м.

Точно разметив три точки, между которыми расстояние по 1.5 метра забиваем электроды — 3 стальных, 3-х метровых уголка. Тут придётся действительно потрудиться. Уголки с одной стороны можно заточить при помощи болгарки – для лучшего входа в грунт. Забивать уголки нужно строго вертикально. Утопить их потребуется на половину высоты рва, то есть на полметра от уровня земли, получится глубже – пожалуйста, только неудобно будет проводить сварочные работы.

Тщательно привариваем три полутораметровых уголка к забитым в грунт электродам — уголкам, хорошо провариваем все прилегающие плоскости.

Затем, нужно замерить сопротивление нашего заземления. Для справки – максимальное, допустимое сопротивление для однофазной системы электропроводки – 30 Ом. Специальные, компетентные в этом вопросе службы, забивают в землю 2 электрода и проверяют своим прибором. Нам же, для уверенности, что контакт нашего контура с землёй хороший и сопротивление не превышает допустимые параметры, то есть, наши труды не напрасны и устройство заземления своими руками в вашем частном доме будет действительно надежным,необходимо сделать следующее:

Найти в доме ближайшую к месту закопанной стальной конструкции розетку и с помощью индикатора определить фазу.

Проверка сопротивления заземления

Затем взять лампу с патроном и один из контактов лампы запитать от фазы в розетке, а второй присоединить к заземляющему контуру. Если лампа горит ярко, то значит связь с землёй хорошая и сопротивление не превышает допустимые значения. В случае, если лампа горит тускло или вообще не горит, значит сопротивление превышает допустимые значения, такое заземление дом защищать не будет. Нужно будет увеличивать площадь заземляющего контура и снова проверять.

Если же проверка удалась– лампа горит ярко, сопротивление допустимое, то привариваем один конец металлического 14-ти мм прута к стальному уголку заземляющего контура и прокладываем его к дому в земле. Затем поднимаем под фронтон и коммутируем с жилой не менее 4-х квадратов по меди и прокладываем в щит. В щите подсоединяем землю к корпусу щита при помощи штатного, болтового соединения и распределяем землю по бытовым приборам и розеткам. В ров возвращаем выкопанный грунт.

Устройство молниезащиты, когда заземляющий контур уже готов, займёт немного времени и убережет вас от возможных неприятностей.

Типичная ошибка устройства заземления

На данном видео устройство заземления выполнено, скажем, на троечку с плюсом. В качестве электродов или забиваемого в грунт металла не используют арматуру или рифлёный металл, так как он по своим свойствам не способен находится долго в агрессивной среде – это ведёт к его неизбежно быстрой коррозии, соответственно, такое заземление достаточно быстро выйдет из строя. При использовании прута, оправдвнна только гладкая поверхность. А способ забивания металла в грунт при помощи перфоратора, прямо скажем – порадовал, за это респект автору.

Обычные жильцы многоквартирных домов и частных особняков имеют слабое представление о том, что такое заземление. Конечно, слышали о нем все, но лишь очень немногие понимают его устройство и представляют принцип работы. Обычно это люди строительных профессий.

Но иногда даже у самых простых обывателей возникает необходимость устроить в своем доме заземление. При кажущейся сложности вопроса сделать заземление в частном доме своими руками достаточно просто. Потребуется, конечно, какая-никакая помощь, но ничего сверхсложного или невыполнимого.

Как сделать заземление дома своими руками

В любом частном доме почти круглосуточно работает большое количество бытовой техники, периодически включается и выключается свет в комнатах, и все это обуславливает солидную суммарную мощность потребления электрической энергии. В целях обеспечения ППБ и безопасности пользования электросетями в доме обязательно должно быть заземляющее устройство.

Принцип работы заземления доходчиво описан в видео. Чтобы сделать заземление сети в 220в, необходимо соорудить так называемый заземляющий контур. Он представляет собой провод, который подсоединяется к главной заземляющей шине на электрощите и выводится к заземляющему устройству, которое заглублено в грунт возле дома (фото).

От главной заземляющей шины отходят заземляющие кабеля ко всем электроприборам и точкам электропитания в доме. Таким образом, заземление устраняет любые негативные процессы, которые теоретически (а зачастую и практически) могут происходить внутри электропроводки и приборов, которые используются в вашем доме.

Ситуаций подобного рода может быть множество: открытая фаза, образование блуждающих токов, короткое замыкание и пр. Заземление как раз и устраняет любые последствия таких аварийных ситуаций и выводит ток через заземляющее устройство в землю. Схема заземления представлена на фото.

Как сделать заземляющий контур

Заземляющее устройство, или заземляющий контур, представляет собой несколько металлических штырей (электродов), которые соединены между собой с одного конца, а другим концом заглублены в грунт. Обычно электроды «в домашних условиях» изготавливаются из арматуры или угловой стали. Реже – из труб. Как изготовить, забить в землю и соединить между собой такие штыри, можно посмотреть в видео.

Заземляющий контур чаще всего имеет форму квадрата или треугольника (схема). Электроды должны быть не короче 2,5 метров. Ребра заземляющего контура должны либо равняться, либо быть кратными им. Например, если длина электрода равна 2,5 метрам, то ребра контура должны равняться либо 2,5, либо 5 метрам. Оптимальная длина штырей-электродов – 2,5-3 метра.

Соответственно, заземляющий контур может обладать следующими параметрами: его стороны должны соотноситься либо как 2,5 х 2,5, либо как 3 х 3. Квадрат иногда делают несколько больше (4 х 4 м). Электроды желательно заострить с одного конца. Так их будет легче забивать в землю. Свариваются штыри между собой в контур только после заглубления их в землю.

Процесс установки заземляющего контура выглядит так:

1. Сначала рядом с домом нужно выкопать траншею по форме будущего контура (квадратную или треугольную). Ее глубина должна равняться 70-80 см.

2. Нарезаем арматуру на равные по длине штыри 2,5-3 м. Забиваем их по углам траншеи, как на видео. Обязательно оставляем над землей небольшие части электродов.

3. Вершины электродов соединяются между собой стальными полосами. Сделать это можно при помощи сварки.

4. К одному из углов приваривается стальная полоса, которую необходимо довести до стены здания.

5. К концу стальной полосы при помощи все той же электросварки нужно приварить болт.

6. К приваренному таким образом болту крепится выходящий из дома заземляющий кабель 220 В. Крепление можно выполнить следующим образом: кабель свернуть в петлю и просто надеть на болт. Сверху на него надевается гайка с шайбой и сильно затягивается.

7. После этого траншею с заземляющим контуром нужно просто засыпать землей.

8. Кабель подводится, как уже было сказано ранее, к заземляющей шине в распределительном щите.

Обратите внимание: Сечение проводника должно быть более 75 кв. мм. Только в этом случае заземление будет эффективным и прослужит долго.

Альтернативный метод

Есть еще один — более современный — метод обустройства заземления в частном доме. Для него используется не сваренный из частей квадратный или треугольный контур, а один-единственный длинный электрод (фото). Этот способ называется модульно-штыревым, потому что заземляющий электрод представляет собой очень длинный (6, 10 и более метров) штырь, состоящий из отдельных модулей.

По вполне понятным причинам забить целиком такой длинный электрод в грунт просто невозможно. Именно поэтому модули заглубляются поочередно, один за другим присоединяясь друг к другу (видео). Стандартная длина модуля – 1,5 м. Изготавливается он из стального бруса (D = 17-25 мм), покрытого медью. Медь обладает антикоррозийными свойствами.

Каждый такой модуль заканчивается заостренным стальным наконечником, который помогает забивать его в землю. С другой стороны модуля располагается латунная муфта, в которую вставляется следующий модуль.

Таким образом, каждый модуль нашего длинного электрода забивается в грунт перфоратором, после чего к открытой его части (муфте) присоединяется следующий модуль. И так сегмент за сегментом, пока весь электрод на будет утоплен в землю.

Последовательность работ:

1. В земле выкапывается небольшая яма 0,3 х 0,3 м. Глубина = 0,3 м.

2. На модуль с одной стороны надевается наконечник из стали. Этим концом штырь погружается в землю.

3. На другой его конец надевается муфта.

4. Чтобы легче было работать перфоратором, в муфту можно вкрутить болт с круглой шляпкой.

5. Штырь заглубляется в землю на 1,2 м. Над поверхностью земли остается небольшой кусок штыря с муфтой.

6. Из муфты удаляется болт.

7. Затем в нее заливается немного антикоррозийной пасты и вставляется следующий модуль. После этого вся история повторяется.

8. Самый последний модуль забивается достаточно глубоко. Его муфта должна располагаться прямо над поверхностью грунта.

9. Ее нужно открутить и заменить на латунный зажим.

10. К зажиму присоединяется стальная полоса (30 х 5 мм), которую вполне успешно может заменить стальной трос (D = 10 мм). Место соединения нужно заизолировать прорезиненной лентой.

11. Затем яма засыпается.

Такой модульно-штыревой контур продается в готовом виде. Загляните в любой магазин стройматериалов. Можно убедиться, что устройство такого заземления довольно простое. Единственная рекомендация: обязательно правильно подбирайте длину штыря-электрода. Он должен быть заглублен в почву ниже уровня ее промерзания (это 6-8 модулей в среднем).

О важности заземления электроприборов и всей сети, как об основополагающем принципе электротехнической защиты от поражения электрическим током говорилось много, нет нужды повторяться.

Но стоит заметить, что в отношении отдельно стоящего частного дома есть ещё один весомый довод о необходимости заземления – это молниезащита здания, внутренних металлических конструкций, электросети и оборудования. От правильности расчёта, от скрупулезного и качественного выполнения всех работ зависит электротехническая и пожарная безопасность в доме.

Приступая к действию

Поскольку заземление – это процесс, включающий в себя теоретические расчётные вычисления и практическое воплощение комплекса задуманных и изготовленных конструкций, то необходимо вначале составить подробный план действий.

В первом пункте нужно определить, по какой системе будет выполнено заземление в частном доме своими руками. Исходя из возможного типа подведённых к фасаду здания линий электропередач, таких систем, доступных для самостоятельного воплощения может быть две: TN-С-S и TT.

Система заземления ТТ

Система заземления TN-C-S

Подвод линии, как правило, воздушный, очень часто неизолированными проводниками, что свидетельствует о ненадёжности электроснабжения, заключающейся в большой вероятности обрыва ноля.

Ввод в дом незапланированным алюминиевым проводом

Иногда встречаются воздушные линии (ВЛ) выполненные самонесущим изолированным проводом (говорят СИП кабель), даже если он пятипроводный, то очень мала вероятность того, что в нём присутствует провод защитного заземления PE, чаще всего пятый проводник используется для уличного освещения.

Ввод в дом с помощью провода СИП 2х16

Это значит, что ввод в дом выполнен по старой системе TN-С, и необходимо будет выполнить разделение совмещённого PEN провода на защитный PE, и рабочий ноль N. В черте города можно встретить подземный ввод, где заземление будет выполнено по TN-С-S или даже TN-S, то в этом случае достаточно сделать трёхпроводную электропроводку в доме.

Выбор будущей системы заземления

Допустим, ввод ВЛ, провода неизолированный. В ПУЭ говорится, что если нельзя обеспечить электротехническую безопасность обычными методами, то допускается применение системы TT, в которой контур заземления не связан с сетевым проводом PEN, соответственно безопасность заземлённого оборудования не будет зависеть от возможного обрыва ноля.

Повторное заземление ЛЭП

Поэтому, отвечая самому себе на вопрос: какую систему выбрать – нужно внимательно изучить систему электроснабжения, осматривая воздушные линии, пройтись от дома до самого трансформатора. Не нужно быть знатным электриком, чтобы оценить качество монтажа и обслуживания – порой в сельской местности линии электропередач находятся в крайне плачевном и убогом состоянии.

Полоса повторного заземления

Также нужно осмотреть, как близко от проводов растут деревья, не пересекаются ли ветки – во время сильного ветра как раз обломки древесины или упавшего целиком деревянного ствола становятся причиной аварий на линиях.

Данный осмотр необходим для того, чтобы определиться: TN-C-S заземление выбрать, или TT. Если линии в удовлетворительном состоянии, за ними ухаживают, столбы бетонные и на них выполнено повторное заземление нуля, ВЛ выполнены СИП, то надёжней будет TN-С-S.

Новая ЛЭП выполненная проводом СИП.

Но, если, как говорится, электросеть «на ладан дышит», то уповать на защитные свойства совмещённого приходящего провода PEN не стоит, если в любой момент фаза может замкнуть на ноль, который тут же где-то у трансформатора отгорит, и по металлических заземлённых поверхностях дома будет «гулять» смертельное фазное напряжение. Если линии ненадёжны, то необходимо будет планировать заземление по TT системе.

Провод заземляющего устройства

В независимости от выбранной системы заземления, расчет и выполнение заземлителя будет одинаковым, хотя в отношении TT необходимо будет проявить особую аккуратность, ведь будущее заземляющее устройство будет являться последним и единственным рубежом электротехнической защиты, без подстраховки с помощью совмещённого PEN провода.

Интуитивно понятно, что провода заземляющего устройства (ЗУ) должны безопасно отвести кратковременный ток короткого замыкания и продолжительный ток, близкий к номинальному значению срабатывания защитного входного автомата. 6мм² — минимально допустимое значение поперечного сечения медного провода, соединяющего ЗУ и шину PE, которую ещё называют ГЗШ – главной заземляющей шиной.

Точка соединения контура заземления с проводником минимального сечения 6 мм2

Если суммарные возможные входные токи больше, чем сможет выдержать провод с данным сечением, то его необходимо будет пересчитать согласно данным из таблицы.

Но провода ЗУ – как раз такой случай, что чем толще – тем лучше характеристики сопротивления и механическая надёжность. Использовать алюминиевые провода для соединения заземлителя и ГЗШ нежелательно, так как не допускается его прокладывать в земле без защитной изоляции, к тому же на клеммах будет происходить коррозия из-за гальванических процессов.

Расчёт заземлителя

Есть два типа заземлителей:

Не допускается использовать для заземления различные металлические конструкции заборов, оград, поручней, игровых площадок. Если использовать естественные заземлители нет возможности, то необходимо будет рассчитать количество искусственных заземлителей, выбрать способ их соединения, запастись металлопрокатом и электросваркой, чтобы заземление дома своими руками было выполнено максимально надёжно.

Монтаж искусственного заземлителя из уголков стали и крепление проводником от ЗУ к шине PE

В таблице указаны минимально допустимые размеры металлопроката, используемого для выполнения заземлителей.

Чтобы растекание токов от заземлителей было максимально эффективным, грунт должен быть влажным, поэтому в сухую погоду данный грунт необходимо поливать, лучше раствором поваренной соли.

Наглядный пример контура заземления частного дома

Установка заземлителей

Если сеть однофазная, и будет использоваться система TN-С-S, где основную функцию заземления будет выполнять приходящий по воздушной линии PEN провод, то можно ограничиться одним простейшим контуром, состоящим из нескольких штырей.

Чтобы установить такой заземлитель, нужно прокопать траншеи ниже глубины промерзания грунта, вбить штыри в землю и надёжно проварить соединения прутков и полос.

Такой контур заземления подходит для небольшого частного дома

Ввод заземляющего контура в дом лучше сделать в виде полосы, и там уже соединить с медным проводом при помощи болтового соединения.

Можно сделать линейный контур заземления, но его надёжность будет ниже из-за соединения штырей шлейфом.
Более надёжным будет контур с двумя и больше группами заземлителей.

Если ввод трёхфазный, или будет использоваться заземление системы TT, то необходим более надёжный контур, его схема выглядит как замкнутый вокруг дома горизонтальный заземлитель с группами вертикально вбитых штырей.

Контур заземления по периметру здания

Соединение с ГЗШ делается при помощи нескольких полос, приваренных в разных местах по всему контуру.

Проверка качества заземления

Далее необходимо будет проверить металлосвязь и сопротивление выполненного контура. Так как сопротивление грунта зависит от приложенного напряжения (имеет нелинейную характеристику) то данные измерения нельзя провести при помощи обычного мультиметра.

Для проверки необходимо будет пригласить специалиста электротехнической лаборатории с соответствующим оборудованием.

Самые жёсткие требования предъявляются к заземлению нейтрали трансформатора, сопротивление ЗУ которого должно быть не более 2, 4, 8 Ом соответственно напряжениям измерения 660, 380, 220В трёхфазного тока, или 380, 220, 127В однофазного. Максимально допустимые значения сопротивлений заземлителей 15, 30, 60 Ом при соответствующих вышеприведённых измерительных напряжениях.

Естественно, что чем меньше сопротивление, тем лучше. Для PEN провода ВЛ ПУЭ требует сопротивление 5, 10, 20 Ом – на эти значения (10 Ом для однофазной сети) можно ориентироваться, измеряя сопротивление заземления на ГЗШ.

Разделение PEN проводника на рабочий ноль и провод заземления

Как известно, PEN проводник в системе TN-С является одновременно нулевым рабочим и защитным заземляющим проводом. Его разделение на PE (жёлто зелёный провод, подключается к заземляющему контакту розеток) и N (подключить к силовым клеммам розетки) производят в точке повторного заземления на вводном распределительном устройстве, или по-простому: в электрощите.

Таким образом, происходит процесс зануления шины PE, и повторного заземления PEN провода.

Выдержки из ПУЭ 1.7

Разделение должно выполняться до узлов коммутации (защитного автомата, счётчика), и является возможным, если выполнены условия по сечению вводных проводов (10мм² медь, 16мм² алюминий).

Правильно сделанное разделение PEN должно выглядеть так

Разумеется, если идет речь о том, как сделать заземление на даче, то данная иллюстрация мало подходит, так как такой большой электрощит в дачном домике не требуется. Но зато наглядно видно, как должно осуществляться разделение PEN провода:

Шины PE и N должны быть раздельными;
N шина должна находиться на изоляторе;
Между данными шинами устанавливается перемычка;
Подключение вводного PEN проводника и провода от ЗУ осуществляется на ГЗШ;
Все провода должны подключаться на отдельные болтовые соединения;
Заземляющие проводники должны неразрывно следовать к потребителям (к розеткам или корпусам электроприборов), подключение шлейфом не допускается.

Перемычка устанавливается, чтобы было удобно проводить различные измерения.

Итоги

Таким способом можно перейти от устаревшей TN-С системы заземления и оборудовать весь дом трёхпроводной или пятипроводной (трехфазная сеть) электропроводкой по системе TN-С-S, подключить трёхконтактные розетки, надёжно защитив домашнее электрооборудование от влияния помех и грозовых перенапряжений (понадобятся грозозащитные модули), а себя и всех обитателей дома от электрического поражения.

Нужно помнить, что поскольку эффективность заземления зависит от погоды и времени года, то для электропроводки системы TT обязательным является применение УЗО, так как значения тока утечки через заземление может быть недостаточно, чтобы сработал защитный автомат.

ПУЭ 1.7

Конечно, сделать заземление в квартире своими руками подобным способом разделения PEN провода будет нереально, так как доступ к ВРУ многоквартирного дома должны иметь только соответствующие службы.

Заземление по системе TT является более реальным, но необходимо будет потратиться на длинный провод к заземляющему контуру, и как-то договориться о проведении земляных работ.

Возможно, будет проще всем жильцам дома договориться, собрать деньги и заплатить специалистам, чтобы они перевели энергоснабжение дома на TN-С-S систему заземления.

Постоянно пользуясь бытовой электросетью 220 вольт, мы не задумываемся об опасности высокого напряжения. Длительная безаварийная эксплуатация электроустановок притупляет чувство самосохранения.

Заземление дома своими руками фото

И только при поражении электрическим током, или пожаре по причине неисправной электропроводки, начинаются поиски причины неприятностей.

В подавляющем большинстве случаев, ситуацию исправит домашнее заземление. От пожара электропроводки «земля» не спасет, хотя при правильном подключении коммутационных устройств это возможно. А вот сберечь ваше здоровье, или даже жизнь – задача выполнимая.

Нужно ли делать заземление в частном доме?

Если отвечать на вопрос односложно: безусловно – Да! Для понимания процесса рассмотрим принцип действия «земли».

Грунт, вне зависимости от происхождения, является неплохим проводником электрического тока. Различные материалы по разному сопротивляются электричеству, большую роль играет влажность грунта. Но в любом случае, между фазным проводом и землей (в буквальном понимании этого слова) всегда есть разность потенциалов.

Для чего все-таки нужно заземление в доме?

В вашем жилище существует множество электроприборов, имеющих металлический корпус.
Системный блок персонального компьютера, холодильник, электрическая духовка, водяной бойлер, утюг, и множество других устройств. Распространенная поломка бытовых приборов – так называемое пробитие электротока на корпус. Иными словами – внешние панели устройства становятся фазным контактом.

Если вы коснетесь корпуса, на котором есть напряжение, через вас на физическую землю будет протекать электрический ток. В зависимости от влажности, вашей обуви и покрытия пола – сила тока будет разной. Но опасность поражения электротоком очень велика. Достаточно при этом коснуться водопроводного крана или батареи отопления, и удар током может стать смертельным.

Если заземление в частном доме присутствует, и ваши электроприборы к нему подключены – электроток будет течь по заземляющему проводу.

Почему? Сейчас поймете. Закон Ома гласит – сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Корпус электроприбора заземлен. Сопротивление проводника составляет 2-5 Ом.

Сопротивление вашего тела измеряется килоОмами, то есть в тысячи раз больше. Даже если вы стоите босиком на мокром бетонном полу, электроток через ваше тело будет мизерным, если вообще он будет.

Важно! Все вышесказанное справедливо лишь для электроприборов, правильно подключенных к заземляющему контуру.

Предположим, что питающий провод перетерся, и касается оголенной жилой металлического корпуса.

Может возникнуть искрение, перегрев и в результате – пожар. Или схема внутри электроприбора выйдет из строя.

Если корпус устройства будет штатным образом подключен к земляному проводу – произойдет короткое замыкание. В тот же момент автомат на входе в дом разомкнет электрическую цепь, и опасность будет отведена.