Заземление в частном доме совсем недавно стало обязательным требованием, предъявляемым к электросетям – раньше его оборудовали только на производственных и других объектах высокой мощности. Однако, благодаря техническому прогрессу, количество домашних электроприборов постоянно увеличивается. Это привело не только к использованию трехфазных сетей в бытовых целях, но и к необходимости организации правильного заземления. Рассмотрим, как сделать заземление в частном доме или на даче, как произвести необходимые расчеты своими руками.
Зачем нужен контур защитного заземления
Сегодня мы используем в своих домах и квартирах все больше электрического оборудования и, несмотря на общее стремление технологий к экономичности и экологичности, некоторые из них обладают довольно большой потребляемой мощностью. К таким устройствам можно отнести стиральные машины, водонагревательные бойлеры, микроволновки, электрические плиты, полы с подогревом и др. По проводам, проложенным к этим устройствам, идет ток высокого напряжения и силы, поэтому нарушение изоляции может стать причиной самых серьезных последствий, вплоть до фатального исхода. Именно для предотвращения таких случаев необходимо правильно организовать защитное заземление.
Итак, защитное заземление представляет собой преднамеренное соединение всех непроводящих ток частей и конструкций электрооборудования с землей. При этом важно, что на них при нормальном функционировании сети не подается напряжение. Это (подача нагрузки) может произойти в случае нарушения герметичности изоляции и контакта с токоведущими частями.
Для более подробного описания обратимся к курсу физики, который все изучали в школе. Итак, одной из главных свойств электрического тока – способность течь в сторону меньшего сопротивления. Как раз это и происходит когда на проводах или токоведущих конструкциях оборудования нарушается изоляция. Таким образом, может появиться «пробой на корпус» — контакт кабеля с металлическим корпусом (поскольку его сопротивление (ну, практически) равно нулю). Человек или домашнее животное, прикоснувшееся к такому устройству, испытает на себе удар электрическим током.
Защитное заземление обеспечивает безопасность человека в данной ситуации. Его работа основывается на том же самом свойстве тока — течь к потребителю с более низким сопротивлением. Тело человека (и других существ) всегда обладает небольшим сопротивлением (эта величина непостоянна), а сопротивление Земли всегда равно нулю. Соответственно, «выбирая» между двумя этими объектами, ток будет течь в Землю. Однако на практике сопротивление монтируемого заземления не бывает нулевым – это связано с тем, что материалы, с помощью которых создается контур, имеют своё сопротивление. Отсюда вытекает одно из главных требований к создаваемому заземлению – его сопротивление должно быть настолько низким, чтобы при замыкании сети человеком, через него прошел ток с допустимыми параметрами, а остальная его часть ушла на контур.
Конструкция контура
Процесс сборки и присоединения заземляющего контура проводится абсолютно одинаков, вне зависимости от того, используется трехфазная сеть с напряжением 380 В, или однофазная – на 220 В. Чаще всего контур заземления конструируют путем закапывания в землю нескольких электродов, соединенных между собой (схема их соединения и называется контуром). Обычно монтируется «квадрат» или «треугольник», но есть и другие варианты. Иногда незамкнутый контур, получаемый в результате последовательного соединения электродов. Выбор того или иного способа зависит от размера здания, территории, и удобства расположения – иногда даже прибегают к созданию прямоугольного контура по периметру защищаемого здания. После соединения (чаще всего – сварки) заземляющих электродов между собой их подключают с помощью специального кабеля к распределительному электрическому щитку.
Контур нельзя располагать произвольно – чтобы правильно его установить, необходимо соблюдать определенные правила и требования. Так, например, запрещено закапывать контур слишком далеко или близко к дому – он должен залегать на расстоянии не меньше 1-2 метров от здания и не дальше 10 метров.
Большое значение имеет и глубина залегания электродов, которая варьируется в зависимости от характера и структуры грунта, отдаленности грунтовых вод. Точно известно, что контур можно закладывать на глубине ниже уровня промерзания земли – то есть, не меньше 80 см (на большей части России). В зависимости от насыщенности грунта водой, регулируется дальнейшее углубление – если она залегает высоко, то и электроды необходимо прокладывать выше к поверхности, а если же воды нет и земля малонасыщенная, контур будет необходимо забивать как можно глубже (или выполнить заземление другим способом).
Контур из черного металлопроката
Электроды для заземляющего контура как правило изготавливают своими руками из стержней черного металла. Для этой задачи неплохо подходит металлопрокат в виде стальной трубы, уголка, гладкой арматуры и двутавра. Фигурное исполнение проката не оказывает влияния на функциональные показатели схемы, поэтому выбирать его следует исходя из того, насколько удобно будет забивать. Как показывает практика, чаще всего обращаются именно к стальному уголку из-за его доступности – такой материал можно найти практически в каждом гараже или на даче.
Впрочем, один из критериев выбора все-таки есть – нужно брать прокат с площадью сечения не меньше 1,5 см2. Количество забиваемых стержней, устройство контура и его схема могут определяться и опытным путем, однако лучше, конечно, провести необходимые расчеты. Самым распространенным способом соединения является треугольник. Такая схема требует забивать стержни-электроды в вершинах треугольника. Для соединения их между собой можно использовать такой же уголок или металлическую полосу.
Стержни необходимо располагать между собой на расстоянии от 1,2 м, эта величина также должна выбираться исходя из сопротивления грунта. Приложенная ниже схема позволит вам приблизительно определить, какое сопротивление имеют различные слои грунта, перед тем, как выполнять своими руками монтаж заземления на даче, в загородном или частном доме.
Модульные системы
Безусловно, если делать контур заземления своими руками, нужно будет проводить сварочные работы, самому вычислять показатели сети и размеры контура, обеспечивать надежность соединения частей схемы. Для того чтобы избавить от лишних хлопот тех, кому они не по душе, или просто облегчить процесс монтажа, в продаже можно найти модульные заземляющие системы со всеми необходимыми составляющими.
Система комплектуется набором стальных стержней с медным покрытием. Их диаметр составляет 14мм, а длина – до 150 см, а на концах нарезана специальная резьба, тоже покрытая медью. На нее накручивается специальная латунная муфта, позволяющая соединить два стержня между собой. На нижний конец крайнего стержня накручивается конусовидная муфта-наконечник, для облегчения забивания. Примечательно, что эти выпускается несколько типов этих наконечников для различных грунтов. Помимо перечисленных компонентов, набор включает в себя специальные зажимы для металлических полос и стержней. Антикоррозийная защита частей конструкции обеспечивается с помощью специальной пасты, которой необходимо покрывать все узлы и элементы.
Модульные системы для заземления обладают рядом характерных преимуществ:
- последовательное соединение множества стержней позволяет поместить электроды на глубину до 50 метров;
- благодаря использованию нержавеющей стали с медным напылением в качестве материала стержни устойчивы к коррозии и обладают повышенным сроком службы;
- схема заземления с помощью модульной системы, при необходимости, может быть размещена в пределах одного квадратного метра, что очень удобно, например, на даче;
- монтаж не требует использования профессионального оборудования.
Для того чтобы организовать электрическую безопасность на даче и провести заземление в частный или загородный дом, можно воспользоваться готовой системой или сделать контур своими руками. При правильном монтаже обе этих схемы будут работать эффективно и безопасно. Поэтому выбор должен осуществляться исходя из финансовых или личных предпочтений и особенностей ландшафта и планировки. Главное – провести правильные расчеты заземления.
Расчет
Для расчета заземления существует два способа. Мы сначала рассмотрим тот, в котором не требуется работать с формулами и цифрами. Однако учтите, что он подходит только для тех, кто планирует своими руками изготавливать контур заземления.
Итак, для примера, мы варим треугольный контур из стальных стержней (гладкая арматура) длиной в 3 метра. Забиваем их в землю на расстоянии 1,5-2 метра друг от друга и соединяем металлическими полосками. После этого берем омметр или мультиметр и замеряем сопротивление. Согласно правилам электротехнических установок (ПУЭ) заземляющий контур должен иметь сопротивление в пределах 4-10 Ом, при этом – чем меньше, тем лучше. Если сопротивление собранной схемы не соответствует этим требованиям, необходимо забить дополнительные электроды и соединить их с уже готовыми.
Такой способ послемонтажного расчета позволяет довольно часто обойтись без предварительных замеров и вычислений. Металлический треугольник с размерами, описанными в примере, достаточно часто будет «попадать» сопротивлением в допустимые рамки. Даже если это значение будет выше 4 Ом (но, конечно, ниже 10 Ом), схема будет удовлетворять требованиям к заземлению на даче, в бане или небольшом загородном доме.
Расчет по формулам
Однако сконструированный контур может и не подойти из-за особенностей материала, земли или других причин. И процесс «достраивания» может занять немало времени, да и значительно усложнить схему. В такой ситуации, конечно, предпочтительнее было бы знать требования заранее. Кроме того, знание расчетного сопротивления необходимо при покупке модульной системы заземления.
Для вычислений нам понадобится узнать сопротивление стержней, длину горизонтального заземления (периметр треугольника) и сопротивление грунта.
Сопротивление одного вертикального электрода-заземлителя находится по следующей формуле:
где, R – сопротивление электрода, Ом; ρ экв – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом*м; L – длина электрода, м; d – диаметр электрода, м; T – расстояние от середины стержня до поверхности, м.
Хорошо. Только, чтобы совершить расчеты, нам необходимо знать удельное сопротивление грунта. Для этого можно воспользоваться следующей таблицей:
Если же мы имеем дело с неоднородным грунтом, следует рассчитывать сопротивление заземления по другой формуле:
где, Ψ – сезонный климатический коэффициент; ρ 1 , ρ 2 – удельное сопротивление грунта (1 – верхний слой, 2 – нижний); H – толщина верхнего слоя; t – глубина забивания электрода.
Сезонный коэффициент заземления можно найти в следующей таблице, исходя из климатической зоны нахождения здания.
Формула для нахождения количества электродов без учета сопротивления заземления:
где, n 0 – количество электродов; R н – нормируемое сопротивление заземления.
Полученное значение необходимо округлять до целого в большую сторону. Для нахождения длины электродов-заземлителей существуют две специальные формулы:
Lr = a * (n 0 – 1 ); — при расположении в ряд;
Lr = a ; — при расположении замкнутым контуром.
а – расстояние между электродами
На сопротивление контура влияют также токи вертикальных электродов, поэтому, чем дальше они будут расположены друг от друга, тем меньше будет сопротивление контура. По этой причине рекомендуется размещать друг от друга на расстоянии, равном их длине.
Монтаж
Итак, перейдем непосредственно к описанию того, как выполнить заземление в частном, загородном доме или на даче своими руками. Для самостоятельной сборки заземляющего контура в загородном доме, садовом участке или на даче нам понадобится стальной уголок, прут или труба, а для стержней – оцинкованные электроды. Иногда вместо них применяют электропроводной бетон.
Как уже было сказано, для забивания стержней модульные системы комплектуются специальными коническими наконечниками, облегчающими прохождение штыря в земле.
Диаметр наконечника несколько больше диаметра прута, что значительно облегчает вбивание в грунт по сравнению с просто заострённым болгаркой нижним концом.
Забивать их можно и вручную – с помощью кувалды или молота, а также инструментом – необходим ударный перфоратор или отбойный молоток с силой удара примерно 20 Дж и специальной головкой. В модульных системах соединения электродов и заземляющим проводником выполняются с помощью специальных зажимов. При самостоятельном монтаже можно просто сварить их между собой.
Обратите внимание, что покраска, смазка или какая-либо другая консервация заземлителей запрещена – это снижает их проводимость. Учитывая негативное воздействие коррозии, приводящее к постепенному утончению стержней, необходимо брать прутья с небольшим запасом. Эти размеры указаны в ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) и составляют 6 мм в диаметре — для оцинкованного прута, 10 мм – для прута из черного металла, 48 мм2 (площадь в поперечнике) — для проката с прямоугольным сечением. Стенки труб и полок прямоугольной стали должны иметь толщину не меньше 4 мм.
Для соединения электродов между собой можно также использовать пруты, трубы и уголок. С помощью них заземление прокладывается от контура до распределительного электрощита. Размеры данных материалов также имеют определенные нормативы. Прутья должны быть в толщину не менее 5 мм, площадь сечения прямоугольной стали – от 24 мм2, с толщиной стенок не меньше 2,5 мм.
Безусловно, монтаж заземления потребует прокладывать заземляющие провода непосредственно по частному дому, даче или другому зданию, электробезопасность которого требуется осуществить. К внутренним заземляющим проводам также выдвигают специальные требования – их сечение должно быть равным площади сечения фазной жилы, но больше нормативного минимума (диаметр поперечника):
- 1,5 мм – для изолированного медного;
- 2,5 – для изолированного алюминиевого;
- 4 мм – для медного без изоляции;
- 6 мм – для алюминиевого без изоляции.
Коммутация всех проводников заземления с контуром должна проводиться с помощью специальной PE (Protection Earth ) шины из электротехнической бронзы, которая должна быть установлена в электрощитке.
Одной из самых распространенных ошибок, совершаемых при подключении электроприборов к заземляющему контуру своими руками, является нарушения порядки их подсоединения. Обратите внимание, что оно должно всегда проводиться параллельно – от каждого устройства на щиток должен идти отдельный заземляющий провод.
При последовательном подключении или подключении на одну площадку шины, аварийные устройства будут «тянуть», создавая таким образом помехи. Такое нарушение правил подключения электроприборов называется электромагнитной несовместимостью. Из-за нее возникает высокая опасность для жизни во время устранения аварии.
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.
Своими руками 220в можно сделать. Это достаточно несложно, и при наличии соответствующего инструмента и материалов не займет много времени. Впрочем, как обычно, все сложности кроются в деталях, и в ряде случаев от самостоятельного обустройства этой полезной конструкции все же придется отказаться.
Заземление в частном доме своими руками 220в: все что нужно знать
Отказаться от заземления можно, но только в том случае, когда вам не жалко собственных средств, затраченных на покупку или даже , а также той мощной электрической техники, которая и требует установки заземления. К ее числу можно смело отнести:
- бойлеры ;
- стиральные и ;
- ;
- ;
- и ;
- .
А также все прочие бытовые приборы способные вызвать короткое замыкание в электросети. Первым признаком того, что вам заземление как воздух необходимо является факт периодического кусания током вас именно этой техники. Этот список значительно расширяется, если в доме имеется настоящий хозяин-мастер, у которого под рукой всегда найдется:
- электросварочный аппарат;
- болгарка;
- электрическая пила;
- перфоратор;
- электродрель;
и весь прочий инструмент высокой мощности, который включается в розетку, а не питается от аккумулятора.
Если это правило игнорировать придется держать в списке быстрого набора телефона пожарную бригаду и даже сервисный центр по ремонту бытовой техники. Если же этот вариант вас не устроит, придется все же реализовать проект заземления, а будет это выполнено собственноручно или чужими силами - это уже следующий вопрос. В нем важно понять хватит ли у вас сил, материалов и умений для выполнения поставленной задачи.
Важные навыки и умения
Кроме рабочих рук и головы у мастера выполняющего подобную задачу должно быть немало навыков. Первый из них – умение копать. Копать придется много, поскольку заземление, как следует из названия, находится именно в земле. Его потребуется туда установить, но перед этим потребуется вырыть траншею заданной глубины, чтобы обеспечить для себя комфортное рабочее пространство и безопасность для окружающих в процессе эксплуатации.
Следующий по важности навык – сварка металлов. Он имеется далеко не у каждого хозяина, а тем более хозяйки, и поэтому это одно из ключевых умений. Если подобный навык отсутствует, придется воспользоваться услугами профессионалов, либо тех знакомых, соседей и родственников, которые ими все же обладают. В этом случае стоимость выполняемых работ существенно возрастает, особенно если такую операцию делают по проекту, за который дополнительно взимается плата. Но в этом есть иная сторона, которая даст дополнительный плюс – можно быть уверенным в том, что комиссия, принимающая выполненную работу, в лице представителей поставщика электроэнергии, будет удовлетворена качеством выполненной работы.
Последний из наиболее важных навыков - умение пользоваться кувалдой или перфоратором. Один из них потребуется обязательно. Именно с его помощью подготовленные заранее электроды окажутся в земле. Иначе просто никак. В обоих случаях придется работать руками, но если последний вариант их несколько пощадит, то первый – нисколько.
Инструменты и материалы
Как понятно, из предыдущего раздела, справиться голыми руками с поставленной задачей попросту не удастся. Потребуется как минимум:
- лопата;
- сварочный аппарат (возможно даже 2);
- перфоратор или кувалда.
Кроме того, потребуется метровая лента для измерения исходного материала и участка, заготовленного под выполнение проекта, а также нескольких прочих инструментов, которые найдутся у каждого мастера. Это может быть топор, который пригодится для удаления корней, , болгарка, для обрезки расплющенных во время забивания частей металлических конструкций и что-либо еще подобное.
Современные электроприборы становятся все мощней, и, соответственно, возрастают и риски поражения ими. Устройство заземления гарантирует не только безопасность людей, но и сохранность оборудования.
Принцип действия заземляющего устройства
Электрический ток, подобно жидкости, течет от места наибольшего сопротивления (фаза L «+») к наименьшему (N нуль «–»). В случае повреждения изоляции электроды устремляются к любому из ближайших проводников электрического тока, обладающему наименьшим сопротивлением. Чаще всего ими становятся металлические детали корпуса, прикосновение к которым становится крайне опасным.Прикосновение к неисправным электроприборам опасно!
Даже при наличии установленных автоматов в щитке ПЭУ вероятность поражения током сохраняется: ведь они рассчитаны на определенную величину силы тока. При заземлении же любой, даже небольшой заряд, попавший на корпус, мгновенно стекает в землю.
В роли отводящих проводников тока (PE) выступает заземляющий контур : несколько металлических стержней, выполняющих роль электродов. закопанных в землю на определенную глубину и соединенных в единую цепь. При этом сопротивление заземляющего контура подбирается таким образом, чтобы оно было меньше электрического сопротивления тела человека (меньше 4 Ом).
Заземление строения
Расчет контура заземления
Точно рассчитать размеры контура и глубину его погружения в землю достаточно сложно. Для этого необходимо знать:способность грунта препятствовать свободному прохождению тока (его электрическое сопротивление);
сопротивление металла, из которого изготовлены заземлители;
их количество и точную глубину их закладки в землю.
Во избежание сложных расчетов, которые под силу только специалисту, можно вначале изготовить контур заземления по усредненным размерам, а затем с помощью омметра измерить величину его сопротивления. В случае, если она выше 4 Ом, длину контура следует увеличить за счет наращивания количества металлических стержней, углубленных в землю.
Контур заземления
Совет. Так как омметр – достаточно дорогой прибор, для измерения сопротивления можно пригласить специалиста из электросети или подобной организации. В том случае, если глубина промерзания грунта известна точно (эти данные можно уточнить в геологии), измерение сопротивления цепи можно не производить или подстраховаться и увеличить длину контура.
Монтаж контура заземления
В качестве заземлителей для изготовления контура можно выбрать любой металл с сечением от 1,5 см2. Чаще всего используют уголок 50×50, один конец которого для лучшего вхождения в землю срезается наискось болгаркой.1. Форма контура может быть любой, при этом минимальное количество стержней, заглубленных в землю – три. Именно поэтому наиболее распространенным является контур в виде треугольника , стороны которого равны 1,2-1,5 м и более.
Контур заземления
2. Для обустройства контура в земле на расстоянии 3-10 м от здания ближе к распределительному шкафу выкапывается треугольная траншея с равными сторонами глубиной от 0,7 и шириной 0,5 м. Дополнительно прокладывается и траншея, ведущая к силовому шкафу.
Подготовка траншеи
3. По углам контура вбиваются вертикальные заземлители, которые будут выполнять роль электродов. Стержни забиваются на глубину промерзания грунта (но не менее 1,5 и не более 3 м) так, чтобы их верхняя часть выступала над землей на 20-25 см. Для лучшего вхождения в землю их концы заостряются . При этом существует правило: чем больше влаги содержится в грунте, тем меньшим может быть шаг электродов и меньшей глубина их погружения.
Забивание металлических стержней
4. Значение имеет и его сопротивление силе тока . Так, если сопротивление глины и чернозема составляет 25, торфа – 20, то песка – аж 500 Ом*м и выше. Очень высоким является и сопротивление каменистой почвы. В скалистой местности глубина погружения штырей перестает иметь решающее значение (ведь добраться до влажной земли, имеющей минимальное сопротивление, нереально). В таких случаях следует монтировать контуры заземления с большей площадью рамки, расположенной горизонтально или в форме расходящихся лучей.
Удельное сопротивление грунта
5. Если плотность грунта слишком высока, и забить стержни в него сложно, можно предварительно пробурить отверстия в земле .
6. Для соединения цепи к их концам по всему периметру треугольника привариваются полосы из стали 40*4 мм или гладкой арматуры 14 мм. Место сварки для уменьшения коррозии следует обработать битумом или иным антикоррозийным составом .
Сваривание цепи контура
Важно! Использовать рифленую арматуру для связывания контура не рекомендуется. В противном случае пустоты могут нарушить контакт с грунтом.
7. К проводу заземления такая цепь приваривается с помощью болта 10 мм . Использование скрутки для соединения недопустимо.
Скрутка для соединения цепи не допустима
После проверки данных сопротивления контура с помощью омметра траншея засыпается грунтом.
Естественно, вся внутренняя проводка в доме монтируется по трехпроводной схеме , где третьими является провода заземления. Они выводятся на электрощит, а затем подсоединяется к общему контуру заземления. В качестве дополнительной защиты система оборудуется УЗО или дифавтоматами .
Трехпроводная схема
Устройство молниезащиты
Напряжение грозовых разрядов, возникающих между наэлектризованными облаками, может достигать миллиардов вольт. Природным молниеприемником являются деревья, глубоко уходящими корнями в землю (ведь сырая земля обладает минимальным сопротивлением). Иногда молния может ударить и по самым высоким частям зданий. Именно поэтому молниезащиту устанавливают чаще всего именно на крыше.Молниеприемник представляет из себя проводник из металла 1,5 м диаметром от 12 мм, установленной на самом высоком месте строения. На слишком больших зданиях их может быть несколько. Чем выше они расположены, тем больше защищаемая ими территория. При этом их максимальная высота может составлять 15 м (при большей высоте их эффективность снижается).
Устройство молниеприемника
Важно! Металл, покрытий лаком или краской, не может служить в качестве молниеприемника.
Если трубка металлоприемника полая, она обязательно заваривается. В качестве заземлителя выбирается алюминиевый или медный провод, который крепится к такому приемнику муфтами или клеммами. Другой его конец уходит к заземлителю, устроенному по такому же принципу, что и контур, предназначенный для заземления строений, описанный выше.
Важно! Для усиления защиты заземление молниеотвода обязательно соединяется с помощью стальной полосы, проходящей под землей, с контуром заземления здания.
Жизнь современного человека немыслима без электричества, даже если он и перебрался подальше от «цивилизации» и живет в деревянном домике на опушке леса. Электричество позволяет экономить силы, время и деньги, но чтобы использовать его без опасения получить удар током или исключить возгорание проводки, необходимо организовать заземление. В случае с частными домами его приходится делать самостоятельно или нанимать специалистов. Если у вас есть опыт работы с электрикой, читайте как правильно сделать заземление в частном доме.
Заземлением называют связь нескольких частей установок, которые оказываются под напряжением. Оно образовано двумя составляющими: заземлителем и заземляющим проводником. Первый – это несколько металлических проводников, контактирующих с землей. Второй – электросоединение заземлителя с заземляемым объектом. Заземляющим устройством или попросту заземлением называют совокупность вышеперечисленных составляющих.
Основным параметром заземления является сопротивление, которое показывает степень легкости течения тока на землю. Сопротивление же можно назвать вентилем, который перекрывает поток стекающего тока, и чем оно меньше, тем лучше. Сила сопротивления зависит от количества и глубины расположения заземлителей, а также влажности почвы в данный момент. Самым оптимальным вариантом является обустройство контура по периметру всего дома или на северной его части, поскольку там всегда максимально влажный грунт.
Для обеспечения всех необходимых условий безопасности в жилом частном доме заземление 380В или 220В всегда необходимо включать в список работ по электрификации и проводить одновременно с прокладкой проводки. Заземляющие контакты соединяют металлические корпуса холодильников, микроволновок, стиральных машин и другой бытовой техники с заземлением. Если не сделать заземление в частном доме, то при неисправности устройства и сбое фазы произойдет короткое замыкание.
Опасность отсутствия заземления не понять, если не рассмотреть все факторы риска. Известно, что человеческий организм на 80% состоит из воды, которая является прекрасным проводником тока. Если человек получит электрический удар, то жидкость проведет ток по телу, вызывая судороги, сбой работы внутренних органов и ожоги. Если удар будет достаточно сильным, это приведет к остановке сердца. При этом опасным для жизни может стать даже обычный тостер, если в результате аварийной ситуации оборвался «ноль». К примеру, разрушилась изоляция провода, тот дотронутся до корпуса, к тостеру прикоснулся человек и получил разряд.
Чтобы не допустить таких ситуаций все токопроводящие части приборов необходимо заземлить, дабы опасное напряжение, возникшее в неположенном месте, просто уходило в землю. Если у заземленного прибора оборвется нулевой проводник, то заземление сохранит его работоспособность и будет выполнять функцию «нуля».
Итак, из всего вышесказанного можно сделать вывод, что заземление необходимо для того, чтобы обеспечивать безопасность для человека при прикосновении к поврежденным приборам и предотвращения этих повреждений.
Технология заземления
Как сделать заземление в частном доме самому и можно ли вообще приступать к такой работе без разрешения соответствующих инстанций? Если вы сделаете работу правильно, и все будет работать должным образом, то штрафов можно не бояться. Измерения должны показывать сопротивление не больше 4 Ом, тогда не будет никаких формальных поводов вас наказывать. Чтобы ознакомиться с подробным устройством заземления в частном доме, прочтите соответствующую документацию (ПТБЭ, ПТЭЭ, ПУЭ).
Если вы будете читать внимательно, то ни в одном из документов не найдете строгого правила о том, что заземление должны делать исключительно оплачиваемые специалисты и организации. Отталкиваясь от этого, можно смело начинать работу и не бояться претензий со стороны. Однако, если вы все-таки наняли специалистов, они сделали заземление по утвержденному энергослужбой проекту, а потом произошла авария, без колебаний требуйте полное возмещение ущерба. В этом, пожалуй, единственное преимущество такого способа.
Итак, мы уже знаем, что заземление состоит из двух частей: заземлителей и заземляющего проводника (металлосвязи). Заземлитель должен уходить ниже глубины промерзания грунта не меньше чем на 50 см, чтобы его не вытолкнуло из земли по весне. Также на этой глубине обычно находится почва со стабильным уровнем влажности. Точные данные о глубине промерзания грунта, необходимой длине заземлителей и их количестве узнавайте в местной энергоснабжающей службе.
Металлосвязь представляет собой несколько металлических деталей, соединенных в единую конструкцию сварочным аппаратом. Эта конструкция соединяет верхние части торчащих из грунта заземлителей. Ее заводят внутрь дома, и вводов может быть несколько, но один из них обязательно должен заземлять распределительный щиток. Заземлители вкупе с металлосвязью – это контур заземления.
Клеммы приборов соединяются с шиной заземления (металлосвязью, проведенной в дом) посредством заземляющих проводников, которые могут состоять из нескольких жил или быть жесткими неизолированными. Многожильные провода должны иметь сечение не меньше 4 мм² с желтым в зеленую полоску цветом изоляции. При необходимости можно перенести проводник на шину.
Как видно на изображении выше, заземляющие проводники устанавливают на подготовленные зачищенные контактные площадки с резьбой под болты не меньше М4. Участки должны быть хорошо обработаны смазкой, которая будет защищать металл от окисления и не допускать электрокоррозию.
Электрическое сопротивление заземлительных установок необходимо изменять от клеммы прибора до самой удаленной от него наземной части заземлителя. По сути, проводник является частью металлосвязи, сопротивление которой не должно быть выше 0,1 Ом. Одного заземлителя будет недостаточно, поскольку земля является нелинейным проводником, и ее сопротивление напрямую зависит от площади контакта и напряжения в данный момент. Маленькой площади отдельного заземлителя недостаточно для обеспечения хорошей защиты, поэтому надо увеличить их число. Если установить два заземлителя на расстоянии в 1-2 м, то появится потенциальный участок, и эффективная площадь контакта увеличится во много раз. Не стоит ставить заземлители далеко друг от друга, иначе вы рискуете разорвать потенциальную поверхность и получить просто два отдельных независимых элемента. Оптимальной дистанцией является 1,2-2 м.
Инструменты и материалы
Установка заземления в частном доме – дело нелегкое, поэтому если вы решились заняться этим самостоятельно, запаситесь терпением, стройматериалами и инструментами.
Что потребуется для работы:
- сварочный аппарат;
- лопата;
- кувалда весом около 5 кг;
- стальной уголок 50х50х4 мм на 3 м и на 1,5 м – по 3 шт;
- стальной прут с сечением 14 мм (чтобы определить необходимую длину, измерьте расстояние от места установки заземляющего контура до дома, прибавьте высоту до фронтона; еще один прут будет идти от контура до дома и подниматься до конька для защиты от молнии);
- электроды 3 мм;
- гофрированная труба, чтобы спрятать кабель (чтобы узнать длину, измерьте точку от распайки с прутом до распределительного щитка);
- провод 4х4 мм длиной от распайки с прутом до распределительного щитка;
- клемма, чтобы соединить провод с прутом.
Пошаговый монтаж
Сперва рассмотрим, как сделать заземление в частном доме 220 В над землей.
На изображении выше показаны провода, которые идут в дом (1), прут, выходящий из-под земли и тянущийся к точке распайки и защите от молний (2), само место подключения (распайки) заземления (3), заземляющий кабель внутри гофротрубы, который идет в распределительный щиток внутри дома (4) и молниезащиту (5).
Оба прута должны быть приварены к заземляющему контуру и выходить из грунта. Первый идет к распределительному щитку, второй – на дом к молниеотводу.
Так выглядит заземляющий провод, спрятанный в гофрированную трубу, подведенный к трехфазному распределительному щитку. Также на фото показаны деревянные подкладки, которые не позволяют кабелю и заземляющим прутам контактировать со стеной дома.
На коньке дома следует обустроить молниеотвод.
Стрелка указывает на заземляющий прут, выходящий из-под земли и поднимающийся к коньковой балке дома. Молниеотвод изготовлен из стального троса диаметром 8 мм, а натяжение между опорами обеспечивается обычной дверной пружиной.
