Современный частный дом, коттедж и даже садовый домик трудно представить без электричества и приборов, использующих электрическую энергию. Система электроснабжения в общем виде состоит из вводного щита, счетчика электрической энергии, автоматических выключателей и устройств УЗО, системы уравнивания потенциалов, групповых сетей, множества электрических розеток для подключения различных потребителей и других элементов. Для обеспечения надежной и безопасной работы системы электроснабжения, согласно правилам ПУЭ, все ее элементы должны быть надежно заземлены.
Функции заземляющего контура
Заземляющий контур является частью системы защитного заземления. Основная функция этой системы – обеспечение защиты людей от касания металлических корпусов оборудования, которые могут быть под напряжением в результате физического износа или пробоя изоляции. Кроме этого, система защитного заземления снижает уровень высокочастотных электромагнитных помех, производимых электрическими бытовыми приборами и элементами системы электроснабжения, обеспечивает безопасность электрических устройств в помещениях с повышенной влажностью и влажными процессами (стиральные и посудомоечные машины, электрические водонагреватели, банные электропечи, электрические полотенцесушители). В соответствии с действующими нормами (ПУЭ, издание 7 и ГОСТы по электробезопасности), все электробытовые приборы (за исключением устройств, не имеющих такой возможности, например осветительные приборы) должны быть присоединены к сети защитного заземления.
Заземляющий контур в частном доме выполняется из продольных и поперечных стальных заземлителей различного сечения, надежно соединенных между собой сваркой внахлест или болтовым соединением. В качестве продольного заземлителя по периметру дома на расстоянии 1 м от фундамента на глубине 0,7–1 метров прокладывается стальная полоса сечением 5х40 мм. В качестве поперечных заземлителей в землю вбивают стальные электроды длиной 3–5 метров круглого сечения диаметром 16 мм. Количество электродов должно определяться расчетным путем, исходя из электрического сопротивления грунта.
Схема заземляющего контура
Как правило, данных сведений при выполнении контура заземления нет. В таком случае можно воспользоваться следующим правилом: для обычных песчаных и глинистых грунтов выполняется 3–5 и более вертикальных заземлителей. Чем более каменистые и сухие грунты (если под вашим домом скала, валуны), тем большее количество заземлителей нужно выполнить. Рекомендуемое расстояние между ними составляет 3–5 метров. Если твердость грунта не позволяет вбить в него заземлитель на большую глубину, то параллельно первому контуру заземления можно выполнить второй на расстоянии 1–2 метра. В любом случае, если после выполнения работ вы хотите удостовериться в том, что контур заземления выполнен правильно, то можете измерить сопротивление. Для частного дома оно должно быть, согласно ГОСТу, не более 4 и 8 Ом для 380 и 220 В соответственно. Измерение следует выполнять только прибором, имеющим действующий сертификат проверки, и со строгим соблюдением инструкции.
Следует отметить, что в качестве материалов для контура заземления могут быть использованы как сталь, так и медь соответствующего сечения, однако применение цветных металлов ведет к необоснованному удорожанию и требуется только в особых случаях, например на подстанциях сверхвысокого напряжения. Если у вас под рукой не нашлось стальной полосы 5х40 мм, то ее можно заменить любым другим профилем при соблюдении минимальной толщины стороны не менее 5 мм и общей площади не менее 200 мм. Сталь круглого сечения диаметром 16 мм можно заменить уголком 50х50 толщиной 5 мм.
После монтажа контура заземления выполняется его ввод в дом. Для этого к контуру в удобном месте приваривается полосовая сталь 5х40 мм, а второй ее конец вводится в дом и соединяется с главной заземляющей шиной, и далее все элементы системы электроснабжения присоединяются к контуру через ГЗШ.
Для проверки работоспособности системы заземления можно выполнить простой тест: для розеточной сети, подключенной через устройство УЗО, выполнить подключение лампы-переноски к фазе и к защитному заземлению («третьему проводу»). УЗО измеряет разницу токов между фазой и рабочим нулем и, если эти токи не равны между собой, выполняет отключение. Для того чтобы определить, где фаза, а где ноль, необходимо воспользоваться отверткой-индикатором. Если в результате теста УЗО сработал, значит, ток «утек» в контур заземления.
При соблюдении всех требований и качественном выполнении работ контур заземления дома послужит надежным источником электробезопасности.
Если в доме, где вы проживаете электросеть будет состоять из 2 проводников, тогда вам обязательно потребуется выполнить правильное заземление в частном доме. Основным назначением подобной системы считается отвод опасного потенциала в землю при неисправности изоляции.
Простыми словами, если электропроводка будет повреждена, то вас не ударит током. В этой статье мы расскажем о том, как сделать заземление в частном доме своими руками.
Необходимость заземления
Если вы все еще не знаете обязательно ли нужно делать заземление в своем дачном домике либо коттедже, тогда помните, что создавать защитный контур необходимо в обязательном порядке. Если более детально изучить нормативы ПУЭ, СНиП, и ГОСТ, тогда можно найти информацию о том, что вам необходимо делать специальный отвод, который в дальнейшем сможет вас обезопасить от удара током.
На данный момент организация системы TN-S в сети 220 и 380 Вольт должна будет проводиться еще во время проведения строительных работ. Потом возводить подобную защитную систему будет дорого. Если ы приобрели дачный домик, в котором присутствует система заземления, тогда помните, что ее подключение, вам необходимо будет выполнить самостоятельно. Проведение монтажа не занимает много времени, и он будет осуществляться достаточно быстро. Также при необходимости вы можете выполнить молниезащиту, но это уже не будет входить в требования.
Устройство контура
Контур защитного заземления будет состоять из наружной и внутренней подсистемы. Объединение двух трасс будет происходить в распределительном щитке, который нужно установить внутри помещения. Уличная часть будете состоять из электродов, которые будут вкопаны в землю и соединенными металлическими пластинами. От этой конструкции в дальнейшем также будет выводиться металлическая шина, которая подходит к главному щиту.
Внутреннее устройство защиты будет состоять из большого количества отдельных проводников, идущих от корпуса мощных приборов. Все необходимые контакты будут соединяться в шину, которая находится внутри щита.
Пластина и шина в большинстве случаев между собою соединяются с помощью медного кабеля, который будет иметь необходимое сечение. Крепление кабеля к металлу будет происходить благодаря болтовому соединению. Как видите, здесь нет никаких сложных решений и поэтому справиться с этой задачей теперь может практически каждый. Теперь пришло время изучить, как пошагово устроить заземление в своем доме.
Разработка схемы
Перед тем, как приступать к монтажу, вам необходимо определиться со схемой заземления в частном доме. В последнее время наибольшей популярностью будет пользоваться следующие схемы:
- Замкнутая. Она представлена в виде треугольника. Основным ее преимуществом будет являться значительное функционирование. Если металлическая перемычка между штырями повредиться, тогда система все равно будет работать, с другой стороны.
- Линейная. Если разобраться с подобной системой более детально, тогда можно понять, что все штыри будут соединяться последовательно. Основным минусом этой системы заземления дома считается то, что, если будет повреждена первая перемычка, тогда в этом случае из строя выйдет вся система.
Конечно, кроме этих схем при необходимости вы можете выбрать и свой вариант. Например, забить готовые уголки вы сможете прямоугольником или квадратом. Наиболее популярные варианты контура заземления вы сможете увидеть на фото ниже.
Подготовка инструмента и материалов
Чтобы выполнить качественную систему, вам потребуются инструменты для монтажа заземления в загородном доме:
- Варочный аппарат.
- Болгарка.
- Перфоратор.
- Штыковая лопата.
- Кувалда.
- Набор гаечных ключей.
Если у вас нет сварочного аппарата, тогда помните, что при необходимости сделать его можно своими руками. Также вам могут потребоваться следующие материалы:
- Металлический уголок, который будет состоять из нержавеющей стали 50*50 мм. Длина уголков должна составлять не менее 2 метров. Альтернативным вариантом на данный момент также может считаться водопроводная труба, которая будет иметь диаметр не менее 32 мм. Также при необходимости можно использовать прямоугольный профиль и его сечение не должно превышать 150 мм2.
- Три металлические полоски, длина которых будет составлять 12 см, а ширина 4 см.
- Металлическая полоса, состоящая из нержавейки 40*4 мм. Ее длины должно хватать от вашего дома к готовой системе.
- Болт М8 или любой другой.
- Медный провод толщина, которого должна быть не менее 6 мм.
Когда вы подготовите все необходимые материалы, тогда можно будет переходить к изготовлению заземления в частном доме.
Проведение монтажных работ
Выбор места
Сначала вам необходимо определиться в каком месте сделать заземляющий контур. Важность этого процесса считается достаточно высокой, так как в дальнейшем от этого будет зависеть безопасность использования вашей системы. Если сработает защита, тогда в том месте, где будут располагаться металлические штыри никого быть не должно.
Присутствие человека в месте заземляющего контура может привести к летальному исходу. Отвод лучше всего размещать за домом, где присутствие человека будет минимальным. Расстояние отвода от дома должно составлять не менее 1 метра. Для ограждения небезопасной зоны при необходимости вы можете сделать небольшой заборчик.
Важно знать! Если вы не планируете портить дизайн своего участка, тогда в этом случае вы сможете организовать систему заземления жилого дома под валунами либо садовой скульптурой. В этом случае вы сможете защитить людей, чтобы они не находились в этой зоне.
Земляные работы
Чтобы вам было все понятно для примера мы рассмотрим, как правильно сделать заземление в частном доме треугольником по схеме, которую мы уже рассмотрели выше. На этом этапе, вам может потребоваться просто выкопать треугольник, длина стороны которого будет составлять 1.2 метра. Это расстояние между уголками можно считать наиболее оптимальным. Глубина этой траншеи должна составлять от 50 до 70 см. Также траншею потребуется прокопать к крыльцу своего дома. При необходимости можете прочесть про .
Сборка конструкции
Чтобы процесс вбивания электрода был проще его концы вы можете заточить с помощью болгарки. Благодаря этому электрод сможет легко пронзить почву.
Когда вы закончите вбивать все штыри, к их верхушкам потребуется приварить специальные пластины. Благодаря этому у вас сможет получиться правильный металлический каркас.
Еще одну пластину, вам может потребоваться уложить в длинную траншею, которая будет идти к дому. Одним концом ее вам необходимо приварить к вершине треугольника.
После этого вы можете начать присоединять кабель к пластине. В дальнейшем яму необходимо просто засыпать грунтом. Если на вашем участке будет много песка, тогда в этом случае добавить продуктивности можно благодаря соляному раствору. Подобную жидкость вам потребуется разлить возле всех электродов.
Контрольная проверка
Последним этапом, который потребуется выполнить, так это замер сопротивления готового заземления в частном доме. Если все делать правильно, тогда конечно в этом случае необходимо будет использовать специальный прибор стоимость, которого будет высока.
Если вы не планируете приобретать дорогой прибор, тогда в этом случае также можно будет воспользоваться лампой, мощность которой будет не меньше 100 Ватт. Этот источник света, вам потребуется подключить одним контактом к заземляющему контуру, а вторым к фазе. Если ваша лампочка будет гореть ярко, тогда монтаж заземления в частном доме был выполнен правильно. Если лампа будет гореть тускло, тогда вам следует помнить о том, что возможно возникло слабое соединение. Если свет не появился, тогда вы допустили ошибку и вам необходимо будет пересмотреть всю систему.
Это вся инструкция и теперь вы точно знаете, как сделать заземление в частном доме своими руками. Эта технология подойдет не только для частного дома, но и для дачи.
Далеко не все знают, что заземление в 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 ;
- .
Вариант трехфазной сети с раздельными нейтральным и заземляющим проводниками. 1 - пластиковый или металлический корпус щита; 2 - соединительные элементы нулевых рабочих проводников; 3 - соединительный элемент зажимов РЕ-проводника, а также уравнивания потенциалов; 4 - соединительный элемент фазовых проводников групповых цепей; 5 - выключатель дифференциального тока; 6 - автоматические выключатели; 7 - линии групповых цепей; 8 - счетчик
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.
Гораздо интереснее стоит вопрос об используемых материалах. Споры о них часто достаточно серьезные, поэтому на их применение стоит обратить особое внимание. Заземление стоит обычно из трех и более электродов, их соединителя, а также отвода, который подключается к электрическому щиту.
Первые две составляющие обычно делают черного металла или стали. Для электродов годится обычная арматура диаметром 12 мм и более, заостренная с одного конца, а для соединителя понадобится цельная металлическая лента из аналогичного проводника толщиной порядка 4 мм и шириной не менее 25 мм. Отвод, он же шина или коса, формируется также из цельной полосы, но уже выполненной из меди.
Глубинный анодный заземлитель «ГАЗ-М»
Готовый шестиметровый комплект ZandZ «Заземление в частном доме»
Чтобы определиться с тем, какое количество материалов понадобится для воплощения проекта, потребуется воспользоваться некоторыми расчетами.
Расчеты, схемы и способы организации
Если требуется сделать заземление в своими руками, размеры заготовок и готового продукта будут иметь первоочередное значение. В ряде случае можно обойтись теми комплектующими, которые имеются в наличии, и поэтому все расчеты по проекту можно адаптировать под уже имеющиеся материалы - арматуру или уголки.
Так, не обязательно использовать 4-метровую арматуру. В ряде случаев можно обойтись длиной одного электрода в 2,5-3 метра. Желательно чтобы все они имели одинаковую длину. Но при этом нужно учесть, что нижний конец электрода должен проходить вглубь земли минимум на 50 см ниже уровня промерзания грунта в данном регионе. Она будет зависеть от климатической зоны. Проблема состоит лишь в том, что на том же уровне обычно .
Именно поэтому, создавая проект заземление , схема будет стоять на первом месте.
Совет! Координируйте весь проект с прочими установленными системами, иначе при выполнении можно случайно пробить токоведущий высоковольтный кабель или трубу с фекалиями и тем самым создать себе дополнительные проблемы, не доведя до конца работу.
Схема распределения элементов, точнее их контур, обычно выполняется в двух структурах – линейной и замкнутой. В первом случае все элементы располагаются в одну линию с промежутком между ними порядка 2,5 метров. Во втором – электроды располагаются в виде равностороннего треугольника с аналогичной длиной ребра – 2,5 метра. При этом во втором случае значительно экономится площадь, но требуется сделать дополнительный сварочный шов, чтобы замкнуть контур.
Подготовка
Проведя предварительные расчеты, и сверив их с технической документацией, регламентирующей местоположение распределительного щитка, и проектными данными коммуникационных систем, можно приступать к подготовке площади, на которой будет устанавливаться заземление. Ее предварительно потребуется избавить от излишней растительности, если заземление устанавливается на территории газона или , и от , если оно будет проходить под . Но стоит отметить, что этот участок лучше по окончании работ вовсе огородить или задекорировать, чтобы избежать вероятных негативных последствий.
В первую очередь необходимо провести разметку согласно тем данным, которые прописаны в расчетной части проекта. К примеру, требуется отмерять расстояние от щитка до места расположения электродов, отметить геометрическую форму контура и после этого установить направляющие, которые позволят корректно провести раскопку траншеи.
Траншею стоит копать неглубокую
Глубина траншеи должна составлять 50-70 см. Больше углубляться не стоит, в противном случае проводить сварку будет неудобно. Сильнее углубиться можно лишь в тех местах, где будут устанавливаться электроды. Это позволит быстрее вбить на необходимую глубину арматуру, а чтобы сварка была более комфортной эти точки, точнее круги вокруг них, можно дополнительно расширить, увеличив их диаметр.
Также на подготовительном этапе требуется заготовить все необходимые материалы, к примеру, заточить один край каждой арматуры.
Основная работа
Чтобы изготовленное устройство заземления в частном доме своими руками обрело свои первые элементы в подготовленную траншею требуется установить электроды – заземлители. Скорость их установки будет напрямую зависеть от твердости и плотности грунта. Чем больше, в нем камней и прочих препятствий, тем сложнее будет работа. Проще всего выполнять работу на песчаных и легких грунтах. В них арматура или уголки входят куда охотнее. Начало при этом достаточно сложное. Начинать вбивать электроды в грунт приходится на большой высоте, чтобы они вошли в почву перпендикулярно. Для этого придется использовать удобное и устойчивое основание – , старый стол , строительные леса. Но незначительно облегчить задачу можно, сделав углубление большим. В этом случае арматура будет опущена глубже, и вбивать ее будет легче.
Совет! Увлажните почву во время вбивания арматуры. Она будет входить в грунт куда охотнее. Но перед следующим этапом - сваркой убедитесь, что почва высохла
Долбить кувалдой по верхней незаостренной части арматуры придется с достаточно большой силой. Если ее недостаточно, воспользуйтесь перфоратором. Он значительно ускорит и облегчит процесс.
Выполнять всю работу в один день не обязательно, особенно, если делаете ее единолично и силы уже на исходе, отложите часть работ на следующий день. Это позволит восстановить силы и соблюсти технику безопасности.
Сварка основных элементов конструкции
После того как электроды будут установлены, можно формировать контур заземления в своими руками. Для этого потребуется установленную арматуру сварить с соединительной лентой. Если она будет не цельной, то дополнительно потребуется сварить и ее составляющие.
Все электроприборы бытового назначения не только делают наше существование комфортным, а и представляют определённую опасность для здоровья человека. Поэтому в сети любого класса напряжения (220 В или 380 В) всегда нужно предусматривать наличие заземления в частном доме, как его сделать, расскажем далее.
Для чего необходимо заземление
Заземление в электрической сети основано на элементарных физических законах и является универсальной системой защиты человека от поражения электрическим током, а текже системой защиты электрооборудования любого назначения от пробоя изоляции (зануление). Эксплуатация электрических сетей без заземления потенциально пожароопасна. Обустройство частного дома контуром заземления - обязательное условие для безопасного использования любых электрических приборов и аппаратов.
Согласно правил устройства электроустановок (далее ПУЭ), распространяющихся на все типы электроустановок, защитное заземление должно быть предусмотрено.
1.7.56. Для предотвращения поражения электрическим током при повреждении изоляции следует применять отдельно или в сочетании следующие меры защиты в случае косвенного прикосновения:
Защитное заземление (1.7.63, 1.7.65, 1.7.66);
Автоматическое отключение питания (1.7.61, 1.7.63);
Уравнивание потенциалов (1.7.78);
Оборудование класса II или с равноценной изоляцией (1.7.86, 1.7.87);
Защитное электрическое разделение цепей (1.7.86, 1.7.88);
Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки (1.7.86, 1.7.89);
Системы сверхнизкого (малого) напряжения БСНН, ЗСНН, ФСНН (1.7.68–1.7.70);
Выравнивание потенциалов (1.7.65, 1.7.66).
ПУЭ-2009
Для объективного понимания, нужно разобраться в следующих терминах, согласно ПУЭ:
- Прямое прикосновение - электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением, либо приближение к ним на опасное расстояние.
- Косвенное прикосновение - электрический контакт людей или животных с открытой проводящей частью, оказавшейся под напряжением в результате повреждения изоляции.
- Защита от прямого прикосновения - защита, предотвращающая поражение электрическим током при отсутствии повреждения изоляции проводников.
- Защита при косвенном прикосновении - защита, предотвращающая поражение электрическим током в случае единичного повреждения.
- Заземлитель - проводящая часть (проводник) или совокупность соединенных между собой проводящих частей (проводников), которые находятся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например бетон.
- Заземляющий проводник - проводник, соединяющий заземлитель с определенной точкой системы либо электроустановки или оборудования.
- Заземляющее устройство - совокупность электрически соединенных между собой заземлителя и заземляющих проводников, включая элементы их соединения.
Заземление - выполнение электрического соединения между определенной точкой системы либо установки или оборудования и локальной землей.
Примечание. Соединение с локальной землей может быть преднамеренным, непреднамеренным и случайным, а также постоянным либо временным.
Убедившись в необходимости заземления, можно приступить к рассмотрению вопроса самостоятельного оборудования частного дома заземляющим контуром.
Какие типы есть
Прежде всего, необходимо понимать, заземление какого назначения нужно смонтировать. Решающим фактором в принятии решения станет класс напряжения в частном доме (220 В или 380 В).
По своему назначению заземление существует двух типов: защитное и рабочее.
Рабочее - выполняется с целью предупреждения внезапного повышения величины напряжения в электроприборах бытового назначения. Такое может случится в следствии нарушения изоляции обмоток трансформатора. А также такой тип заземления защищает электроприборы от попадания молнии в конструкцию здания. В таком случае весь заряд уходит в землю.
Защитное заземление - осуществляется за счёт принудительного соединения корпуса электроприбором с землёй через проводник.
Для следующих бытовых приборов должно быть предусмотрено защитное заземление:
- стиральная машина - её корпус имеет относительно большую электрическую ёмкость из-за эксплуатации в условиях повышенной влажности.
- микроволновая печь - основной рабочий элемент печи - магнетрон. Он имеет большую мощность. Если контакт с заземлением в розетке плохой, то может возникнуть возрастание уровня магнитных излучений. Многие производители микроволновых печей оборудую клемму - заземлитель на тыльной стороне печи.
Для контакта заземляющего проводника в сети и электроприбора современные розетки оборудованы заземляющими контактами.
Заземление в бытовой электросети
Для обеспечения заземления существует шесть систем заземления. В отдельных строительных сооружениях, в частности, жилых домах используют две основных системы заземления.
Система TN-S-C - рекомендована для внедрения в последние годы. Выполнена такая схема с глухозаземлённой нейтралью на подстанции. Оборудование в этом случае имеет непосредственный контакт с землёй. К самому же потребителю земля (РЕ) и нейтраль/ноль (N) ведётся одним проводником (PEN). На входе в электросеть частного дома такой проводник разделяется на два независимых проводника.
Принципиальная схема
Такая система не предусматривает обязательной установки устройства защитного отключения (УЗО). Защита осуществляется автоматическими выключателями.
Недостаток такой системы - при повреждении или отгорании проводника PEN на протяжении участка подстанция/дом, появляется фазное напряжение на заземляющей шине дома. Такое напряжение ничем не отключается. Исходя из этого ПУЭ регламентирует жёсткие требования к такой линии: проводник PEN должен быть обеспечен механической защитой, а теже должно быть оборудовано периодическое местное заземление на опорах линии электропередач.
Многие линии электропередач, особенно в сельской месности, не удовлетворяют вышеуказанным условиям. Для такого случая рекомендована другая система заземления - система ТТ.
Принципиальная схема
Такая система заземления реализована за счёт отдельно идущего провода от заземляющего контура к вводному щитку постройки, а не от трансформаторной подстанции. Эта система более устойчива к повреждениям защитного проводника, но требует установки УЗО. Без оборудования системы такими устройствами, защита от поражения электрическим током отсутствует. В связи с этим ПУЭ рекомендует такую систему только как дополнительную к системе TN-S-C. (Если линия не соответствует требованиям системы TN-S-C).
Общий вид
Различие заземления для сети на 220В и 380В
Различия в системах заземления частных домов при рабочем напряжении 220 В или 380 В несущественны. В обоих случаях сооружается заземляющий контур. Разница заключается в способе подключения контура к домашней электрической сети.
В сети 220В - напряжение однофазное. В этом случае используют трёхпроводной проводник и розетки с тремя контактами (фаза, ноль, заземлитель).
Для сети 220 В
В сети 380 В - напряжение трехфазное. В этом случае используют пятипроводной проводник и розетки с пятью контактами (фаза - 3 шт, ноль, заземлитель).
Для сети 380 В
Виды
Основным назначением заземлителя является непосредственный электрический контакт с землёй. Заземляющее устройство (заземляющий контур) включает в себя заземлитель и совокупность всех соединённых с ним проводников. Включая элементы их соединений.
Заземлители бывают двух видов:
- естественный - металлоконструкции, находящиеся на достаточной глубине в грунте либо железобетонный фундамент здания;
- искусственный - независимо установленная в грунт металлоконструкция прямого назначения;
Искусственные заземлители различают по их конструкционным особенностям.
Комбинированная схема монтажа заземляющего устройства (контура) является самой эффективной. При выполнении монтажа с соблюдением необходимых правил, такой контур будет надёжным и долговечным.
Как сделать контур заземления для частного дома своими руками
Наиболее популярной схемой устройства защитного контура на сегодняшний день является схема треугольника. Она выполнена путём соединения металлической полосой трёх зарытых в грунт штырей. Такая схема отличается повышенной надёжностью. При обрыве или повреждении стальной соединяющей полосы с одной стороны, контур продолжит функционирование благодаря контакту с другой стороны.
Схема «треугольник»
Для изготовления и монтажа контура заземления понадобятся следующие материалы и инструмент:
Материалы:
- стальной уголок 50–70мм, h=4мм, 3 шт. длина одного уголка не менее 2 метров;
- стальная полоса 50–70 мм, h=4мм, 4 м. для соединения штырей из уголка;
- стальная полоса 30 мм, h=4мм. для электрической связи заземляющего контура и вводного щитка здания. Длина зависит от местных условий;
- электроды 3мм.
Инструмент:
- лопата, лом, землеройный бур для обустройства ямок в грунте;
- болгарка для нарезания металлических заготовок;
- слесарный инструмент (молоток, кувалда, напильник, отвёртка, струбцина) для обработки и монтажа заготовок;
- сварочный аппарат;
- мерительный инструмент (рулетка, угольник) для разметки заготовок;
Места соединения заготовок заземляющего контура выполнять исключительно сварочным соединеним. Это регламентированно требованиями ПУЭ. Такой вид соединения обеспечивает максимально эффективный электрический контакт и наиболее устойчив к коррозии.
Работать электроинструментом следует с применением необходимых защитных средств: очки, спецодежда. Безопасность работы прежде всего.
При работе по заготовке уголка, один торец лучше срезать под острым углом. Такой уголок будет проще забивать в грунт.
Штыри для заземляющего контура
Рассмотрим процесс монтажа контура заземления поэтапно.
На этом работа по монтажу контура заземления завершена. Далее следует процесс его подключения к питающей сети частного дома.
После подключения контура к РЕ проводнику электрической сети, следует выполнить испытание работоспособности контура. Для этого используют специальные электроизмерительные приборы. Такое оборудование достаточно дорогостоящее. Поэтому используют более упрощённый вариант проверки работоспособности контура.
Такой способ осуществляется за счёт подключения в сеть лампы накаливания (100 Вт) следующим образом: фазный провод помещается на фазный контакт розаетки, а нулевой провод - непосредственно на конструкцию контура. При этом нужно обратить внимание на интенсивность работы лампы. Яркий свет свидетельствует о правильной работе контура. Тусклый, о некачественном контакте в местах соединения металлических элементов контура. В этом случае соединения следует усилить дополнительным сварочным швом.
Использование лампы накаливания
При определении величины сопротивления защитного заземления контура специальным прибором нужно помнить, что величина заземления не должна превышать 4 Ом. Если её значение больше, то это может свидетельствовать о плохом контакте контура с землёй. Для устранения этой проблемы можно залить землю водой в месте забивания штырей. Благодаря этому грунт уплотниться и площадь контакта увеличится.
Расчёт заземляющего устройства
Производят расчет заземляющего устройства также из условия максимальной величины сопротивления контура защитного заземления. Которая не должна превышать 4 Ом. Лучшим вариантом будет величина сопротивления искуственного заземлителя, не превышающая значение 1 Ом.
Выполнить основательный расчет заземлителя в домашних условиях, без наличия специальных знаний и технической литературы практически невозможно. Так как он предусматривает опытное определение удельного сопротивления грунта с учетом поправочных коэфициентов, учитывающих высыхание и промерзание грунта. Определение величины сопротивления растекания. Поэлементного расчета сопротивления контура исходя из его геометрических размеров, глубины залягания и влажности почвы. Коэффициент использования вертикальных заземлителей. Наличие естественных заземлителей. И другое.
Лучше, чтобы этим занимались специализированные организации, выдающие протокол о пригодности заземляющего контура и о соответствии его характеристик нормативным документам.
Существует упрощённый метод.
Упрощенный расчет заземлителя:
Для вертикального электрода заземлителя (одиночного) применяют такую формулу:
R1=0,84*p/L где:
R1 - сопротивление заземления, Ом;
р - удельное сопротивление грунта, Ом*м;
L - длина (глубина) заземлителя;
Для нескольких вертикальных заземляющих штырей (электродов):
R=R1/0,9*n где:
R - сопротивление одного электрода, Ом;
n - количество электродов в контуре заземления;
Таким образом, если известно удельное сопротивление грунта (p), то по первой формуле рсчитывают сопротивление одного электрода (R1). Полученное значение подставляют во вторую формулу и определяют количество электродов (n), при установленной длине (L).
В случае, когда удельное спротичление грунта не известно, можно воспользоваться справочной таблицой:
Значения для распространённых грунтов
Если на практике не удалось найти или измерять значение значение удельного сопротивления грунта на участке для монтажа контура, используют метод пробного погружения электрода. Метод заключается в переодическом измерении сопротивления электрода по мере его погружения в грунт. Прекратить забивать электрод можно в том случае, когда показатели сопротивления прекратили снижаться. Это значит, что электрод достиг глубины, на которой удельное сопротивление грунта становиться постоянным. В дальнейшем этот электрод нужно связать металлической полосой с другими элементами контура.
Выбор места для монтажа
От правильно подобранного места обустройства контура во многом зависит его эффективная и безопасная работа. Существует несколько рекомендаций по этому поводу:
- Нельзя размещать контур заземления в месте постоянного или частого нахождения людей или животных. В момент пробоя изоляции и отвода напряжения в грунт, находящийся в непосредственной близости человек или животное могут пострадать. Лучше принять меры по ограждению такого участка.
- Некоторые специаоисты рекомендуют располагать контур с северной стороны здания. Это объясняется более влажной сырой на таком участке.
- Если почва через чур влажная и существует большая вероятность коррозии металла контура, то лучше изготовить его из стали большого сечения. А также конструкцию контура можно покрыть специальными токпроводящими материалами, которые защитят от коррозии, но не ухудшат электрический контакт с землёй.
- Не стоит располагать контур заземления вблизи с теплокоммуникациями. Пересушенный грунт негатино сказывается напоказателе сопротивления контура.
- Запрещено располагать контур в непосредстьвенной близости с газопроводом, проходящим в земле.
- Глубина размещения контура должна быть ниже уровня замерзания грунта, но не менее 0,5 м.
Земляные работы и сборка конструкции
Земляные работы нужно проводить аккуратно. За ранее следует обдумать периметр работ с учётом возможного залегания в грунте коммуникаций различного назначения: трубопроводов, телефонных линий, кабельных линий электропередач. Лучше расположить контур вдали от таких объектов.
Земельные работы выполняются с применением стандартных инструментов: лопаты, лома, бура.
Монтаж контура заземления
При обустройстве траншей, их необходимо делать достаточно широкими. Это нужно для удобства выполнения сварочных работ. Ведь от качества сварочных соединений во многом зависит эффективность работы системы защитного заземления.
Болтовое соединение разрешается использовать лишь в месте вывода стальной полосы непосредственно к дому и соединения её с вводным щитом электросети.
В некоторых заземлителях заводского производства используют болтовые соединения, но качественный контакт в этих случаях достигается за счёт прижимных пластин и обмеднённых поверхностей электродов.
Соединение обмеднённых элементов контура прижимными пластинами
Сварочные соединения должны быть сплошными, длина сварочного шва не менее 100 мм.
Для наглядности приведен видеоролик, в котором представлен процесс обустройства контура защитного заземления в частном доме.
Видеоролик взят с интернет-ресурса Youtube, используется в ознакомительных целях и не является рекламой.
Видео: самостоятельный монтаж контура заземления
https://www.youtube.com/embed/Ji_MAJQm2PI https://www.youtube.com/embed/U_Ah5IcKwFw
Определённо, система защитного заземления в частном доме - это необходимость. Как видно, выполнение такой задачи вполне посильно каждому. Главное, верно подобрать место установки контура, правильно рассчитать его параметры и подопрать соответствующие материалы. Качественно выполненое заземление обеспечит защиту вашего дома и живущих в нём.