Как делается заземление. Заземление в частном доме своими руками — как сделать.

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.

Как выглядит контур заземления

В этом видеосюжете очень наглядно показано то, как нужно устраивать заземляющий контур. К данному материалу нет никаких замечаний. Спасибо автору за тольковое объяснение.

В заключение

Мы выяснили, как создать заземляющий контур, проверить сопротивление и проложить кабель с контура до электрического щита. Соблюдайте технику безопасности при производстве работ и не пренебрегайте технологией выполнения работ и качеством применяемых материалов.

После того, как заземление в частном доме готово, вам нужно узнать, как подключить УЗО и дополнить защиту вашего дома этим полезным устройством.

Работа участвует в конкурсе.

Еще совсем недавно защитное заземление оборудовалось только на промышленных предприятиях и других объектах, где используют мощные электроустановки. Чтобы защитить своих работников от случайного пробоя на корпус, в обязательном порядке каждая установка и прибор заземлялись. Но время не стоит на месте. Сегодня наши дома напичканы мощной бытовой техникой: холодильники, морозильные камеры, микроволновые печи, индукционные плиты, системы «теплый пол» и многое другое. А ведь все это является источником повышенной опасности. В случае нарушения их изоляции «тесное общение» с мощными приборами может стать фатальным. Именно поэтому, чтобы обезопасить всех обитателей жилища, в загородных домах обязательно необходимо оборудовать электрическое заземление. Его обустройство можно доверить профессионалам, а можно выполнить самостоятельно.

Для чего необходимо защитное заземление

В профессиональной литературе указано, что защитное заземление - это соединение нетоковедущих частей электроустановок с землей (грунтом), которое выполняют преднамеренно. При этом в нормальном состоянии данные части электроприборов и установок не находятся под напряжением. Но если вдруг произойдет частичное разрушение изоляционного слоя, металлический корпус прибора может оказаться под напряжением.

Если объяснять более доступным языком, то придется вспомнить школьный курс физики. Как нам известно из оного, ток имеет свойство течь в ту сторону, где наименьшее сопротивление. Когда на токоведущих частях электроприборов нарушается изоляция, ток начинает искать место, где сопротивление самое низкое. Так он доходит до корпуса прибора, в результате чего корпус оказывается под напряжением. Эту ситуацию называют «пробоем на корпус». Помимо того, что ток на корпусе может нанести вред самому прибору или нарушить его функциональность, если в такой момент человек или животное дотронутся до корпуса прибора, они получат удар током. Это может повлечь печальные последствия.

Защитное заземление выполняется для того, чтобы отвести ток в землю (грунт). При этом крайне важно сделать контур заземления с таким низким сопротивлением, чтобы ток, который распределяется в обратно пропорциональной зависимости между человеком и заземляющим устройством, прошел через человека в предельно допустимых нормах, а большая часть была перенаправлена в землю.

Что собой представляет контур заземления

Самый распространенный вариант контура заземления - заглубленные в грунт электроды, соединенные между собой в какой-либо контур, который может представлять собой любую геометрическую фигуру - треугольник, квадрат или другую, но также соединение может производиться в один ряд. Вариант обустройства зависит от того, насколько он удобен для монтажа, и от размеров территории, которую можно использовать под контур. Иногда контур заземления выполняют по периметру здания. Полученная конструкция присоединяется к щитку, для чего используется кабель заземления.

Расстояние от заземляющего контура до дома не должно быть слишком большим, оптимальным считается 4 - 6 м. Нельзя располагать контур ближе 1 м к дому, нежелательно дальше 10 м.

Важно! Контур заземления в обязательном порядке обустраивается ниже уровня промерзания грунта, т.е. на глубине не менее 0,8 м.

Глубина, на которую необходимо заглублять электроды, зависит от структуры грунта и насыщенности его водой и может составлять от 1,5 м до 3 м и более. Если грунтовые воды находятся близко к поверхности почвы, грунт насыщен водой, то глубина будет небольшой. В противном случае придется забивать стержни глубоко в грунт либо обустраивать другой вариант системы заземления.

Контур заземления из черного металлопроката

В качестве заземляющих электродов можно использовать любые стержни из черного металла. Это может быть стальной уголок (чаще всего используется), труба, двутавр, арматура с гладкой структурой. Принцип выбора прост - удобство забивания в грунт. Т.е. можно выбрать любую форму, главное, чтобы сечение металла было не менее 1,5 см2.

Количество стержней - электродов можно определить опытным путем или произвести расчеты, но самым распространенным является треугольный контур заземления с электродами в вершинах треугольника. Между собой стержни соединены металлическими полосами, такая же полоса ведет и к распределительному щитку.

Расстояние между стержнями может быть от 1,2 м до 3 м и более. Это зависит от сопротивления грунта.

Важно! Перед тем как делать заземление в своем доме, посоветуйтесь с обычными электриками в вашем районе. Спросите у них, какие чаще всего конструкции, и с какими характеристиками обустраивают в вашем регионе. На какую глубину ставить электроды, как далеко выносить от дома, какое расстояние между стержнями делать. Это значительно облегчит вашу задачу.

Помимо того, что можно оборудовать контур заземления из подручного материала, на рынке появились готовые модульные системы заземления.

В комплект входят стержни из высококачественной стали, сверху они покрыты медью. Диаметр стержней около 14 мм, длина до 1,5 м. С обеих сторон на стержне есть нарезка омедненной резьбы. Элементы соединяются между собой с помощью латунных муфт. Для заглубления стержней в грунт есть наконечники, которые навинчиваются на резьбовое соединение. Таких наконечников несколько видов для разных грунтов. Еще в комплекте есть зажимы для соединения вертикальных (стержней) и горизонтальных (полос) элементов. Для защиты конструкции от коррозии используется специальная паста, которой обрабатываются все элементы системы.

У готовых модульных систем заземления есть несколько существенных преимуществ:

Путем соединения вертикальных элементов можно осуществить заглубление на 50 м;
Стержни не сильно поддаются коррозии благодаря медному напылению и нержавеющей стали;
Не требуются сварочные работы;
Обустройство может сэкономить площадь, т.к. всю систему можно оборудовать на 1 м2;
Для монтажа не требуется специальное оборудование;
Долговечные.

Выбор системы заземления, самодельная или готовая модульная, зависит только от финансового бюджета и личных предпочтений. Но в любом случае перед обустройством необходимо произвести расчеты заземления.

Как произвести расчет заземления

Для тех, кто не любит лишних сложностей, существует вариант выполнения заземления опытным путем. Можно обустроить треугольный контур на оптимальном расстоянии от дома, использовать металлические стержни длиной 3 м, расстояние между стержнями сделать от 1,5 до 2 м, соединить их между собой и произвести замер сопротивления контура. Требования к заземлению таковы: сопротивление заземляющего контура должно быть в диапазоне от 4 до 10 Ом. А общее правило - чем меньше значение сопротивления, тем лучше. Если результат замеров нашего контура не удовлетворяет требованиям, то добавляем еще электроды и соединяем с уже установленными. Снова производим замеры. И так повторяем до тех пор, пока наш контур не будет иметь сопротивление 4 Ом.

Более правильным решением будет все же произвести все необходимые расчеты до начала монтажа контура. Самое главное - определить количество требуемых электродов и длину горизонтального заземлителя (полосы). Все это напрямую зависит от свойств грунта, а точнее его сопротивления.

Первым делом определяем сопротивление одного стержня.

Значение удельного сопротивления грунта для расчетов можно брать из таблицы.

Если же грунт неоднородный, тогда его сопротивление рассчитывается по формуле:

Значение сезонного климатического коэффициента можно брать из таблицы:

Если не брать в расчет сопротивление горизонтального заземлителя (полосы), то количество электродов можно найти по формуле:

Находим сопротивление растекания горизонт. заземлителя:

Длину заземлителя находим по таким формулам:

Окончательное количество электродов:

Коэффициент спроса можно узнать из таблицы:

Показатель коэффициента использования обозначает влияние токов друг на друга, которое зависит от расположения вертикальных заземлителей. При параллельном соединении электродов токи, проходящие по ним, влияют друг на друга. Чем меньше делается расстояние между вертикальными электродами, тем больше сопротивление всего контура. Именно поэтому иногда советуют разносить стержни друг от друга на расстояние, равное их длине, например, 3м.

Полученное в ходе расчетов значение количества электродов округляется до целого числа в большую сторону. Расчеты готовы, можно приступать к монтажу.

Как сделать заземление в частном доме своими руками

Монтаж заземления рекомендуется начинать в теплое время года. Во-первых, так легче производить земляные работы. Во-вторых, более точным и максимальным будет значение сопротивления грунта. Для качественного заземления это очень важно. А то можно сделать заземление, когда грунт временно насыщен водой, и его сопротивление будет 4 Ом, а потом наступит засуха и его сопротивление увеличится до 20 Ом. Лучше сразу учесть максимальное значение.

Мы будем рассматривать обустройство контура заземления из металлопроката в виде треугольника:

Первым делом выбираем удобное место. Копаем траншею в виде треугольника. Оптимальная глубина от 0,7 до 1 м, ширина 0,5 - 0,7 м. Длина каждой линии такая, как мы определили в ходе расчетов (длина горизонтального заземлителя).
От одного из углов (любого) копаем траншею, ведущую к силовому щитку возле дома.
Вертикальные заземлители - электроды вбиваем в вершины треугольника. Можно использовать стальной уголок 50*50 или любой другой стержневой металлопрокат. Для удобства забивания в грунт конец стержня заостряем болгаркой. Если грунт слишком твердый, чтобы забивать в него электроды, тогда бурим скважины.
Стержни заглубляем так, чтобы их верхушка торчала из земли. Если нам пришлось бурить скважины, то вставляя в них электроды, засыпаем их грунтом вперемешку с солью.
Стальную полосу (минимум 40*5 мм) привариваем к стержням таким образом, чтобы образовался треугольник. Одну полосу ведем по траншее к силовому шкафу.
В частный дом заземление заводим через щиток. Для этого полосу присоединяем к проводу заземления или непосредственно силовому щитку болтом 10 мм. Болт в обязательном порядке привариваем к полосе.

Следующий этап - проверка заземления. Для этого потребуется прибор «Омметр», стоит он немало. Ради того, чтобы раз - два за всю жизнь проверить сопротивление, покупать его накладно. Поэтому приглашаем для проверки сопротивления контура специалистов из энергоуправления. Помимо того, что они произведут замеры, также заполнят паспорт контура заземления. Если показатели сопротивления соответствуют норме, тогда можно закапывать контур. Если же нет - тогда вбиваем дополнительные электроды.
Засыпаем траншею. Используем для этого однородный грунт без примесей щебня или строительного мусора.

Важно! В засушливую погоду контур заземления рекомендуют поливать водой со шланга, так его сопротивление уменьшается.

Для более качественного срабатывания автомата отключения выполняют еще и заземление нейтрали. На входе в здание нейтраль соединяют с повторным заземлением. Дело в том, что в частные дома электричество приходит по воздуху. Для опор ЛЭП 6 - 10 кВт выполняется повторное заземление нейтрали, а вот для ЛЭП 0,4 кВт - практически никогда энергокомпании этого не делают. Чтобы нагрузка распределилась правильно, необходимо повторно заземлить опору возле дома (желательно, чтобы все соседские тоже были заземлены). И это заземление не объединять с контуром.

Если Вы не уверены, что все сделаете правильно, можете обратиться в специализированные организации, которые выполнят и все необходимые расчеты, и монтаж со знанием дела. Если же Вы ярый хозяйственник, который привык все делать собственноручно, что ж, дерзайте. Только помните - Ваше творение призвано защищать всю семью.

На сегодняшний день огромное количество самых разных бытовых приборов начало занимать важную роль в нашей жизни. Сложно представить, что бы мы делали дома без телевизора или компьютера. Насколько осложнилась бы стирка и готовка, если бы не было микроволновой печи и стиральной машинки.

Даже не говоря о доме или квартире, стоит припомнить, насколько актуальной бывает проблема электрификации загородного дома или дачи.

Ведь здесь иногда нужна работа электроинструментов: нужно установить бойлер или же банально зарядить телефон.

Во всем этом есть и еще один нюанс, который с каждым днем становится все актуальнее: современная техника начинает не только больше потреблять электроэнергии, самих видов этой техники становится больше. Соответственно, возникает вопрос о необходимости заземления, а точнее, как правильно его подключить.

Если раньше заземление было актуальным только в магазинах или на промышленных объектах, то теперь это необходимо и в самом обычном жилом доме, квартире.

Сделать это можно своими руками, причем это не потребует много сил и времени, главное, все делать по инструкции, аккуратно и придерживаясь всех рекомендаций.

Как подключается провод заземления

Чтобы сделать контур заземления своими руками, следует уделить внимание различным мелочам и даже теории. Следует разобраться в основах.

Даже если вы не разбираетесь или же боитесь электричества – ничего опасного здесь нет. Вопрос только в правильности и последовательности предпринимаемых действий.

Итак, когда вы подключаете любое устройство в розетку, вы наверняка обратили внимание, что при этом контакт осуществляется в 2 местах. Это так называемый однофазный переменный ток. Первый контакт, собственно, и является фазой, второй же – это ноль. Оба эти провода берут начало от распределительного щитка.

Как он выглядит можно увидеть выше. Опять же, подключить стоит и третий кабель. Это и будет пресловутое заземление. Делается оно в обход распределительному щитку, сразу на контур заземления. Следует обязательно сказать, что сам щиток тоже нуждается в заземлении.

Как проверить выполненную работу

Чтобы сделать контур своими руками, не потребуется много времени или сил. Более того, сделать это может даже абсолютный профан.

Есть и одна сложность в этом деле. Чтобы проверить качественно ли, удачно ли была выполнена работа, потребуется специальный прибор – омметр.

Купить его будет бессмысленной тратой денег, так как замер вы будете проводить разово. Вполне возможно, что решить подобную проблему будет достаточно просто: найти электрика и одолжить у него этот прибор, взять в аренду.

Замер делается следующим образом: берутся два электрода и разносятся на расстояние друг от друга до 25 метров. Между ними и контуром проводятся замеры. Сам замер делать достаточно просто. Если у вас будет прибор на руках, всю работу можно выполнить менее, чем за час.

В это время включается и изучение инструкции к прибору. Теперь следует перейти к непосредственному монтажу.

Как произвести монтаж контура заземления

Если говорить о необходимости заземления сети небольшого загородного дома, то этот процесс выглядит следующим образом:

нужно взять 3 электрода;
соединить их между собой;
вбить в землю на определенную глубину.

Эти 3 стальных электрода в идеале вбить на глубину 1.5-2 метра. Между собой электроды соединяются при помощи сварки стальной полосой или же арматурой. В результате вы должны будете получить треугольник.

Расстояние, на которое следует выносить контур, может составлять от 3 до 4 метров. Но все же, настоятельно рекомендуется отнести контур подальше. Вживую подготовка грунта выглядит как на рисунке ниже.

Что касается размеров получившегося треугольника, насколько далеко стоит устанавливать стержни – электроды, зависит от грунта. Если говорить точно, все зависит от того, насколько грунт влажный. Чем выше этот параметр, тем ближе друг к другу можно вбивать электроды и на значительно меньшую глубину. Если же почва сухая, соответственно, глубина должна быть большой, расстояние между прутами и ребра треугольника – длиннее.

Если вам лень выяснять глубину самостоятельно, можно просто посетить ближайшую государственную службу, обратиться не к чиновникам, а к рядовому дежурному электрику.

Он сможет сказать вам глубину, необходимую по контуру в вашем регионе, и сможет вас проконсультировать, дать точные данные. Если у вас нет возможности сварить контур, его можно купить. В продаже доступны омедненные готовые контуры разборного типа. Их эффективность достаточно высока, но и цена, к сожалению, соответствующая.

В случае, если грунт очень сухой, например, песчаный или известняковый, повысить его влажность можно искусственно. Достаточно лишь проделать в нем несколько скважин в том месте, где будет устанавливаться контур, и залить их водой.

В случае, если вы устанавливаете контур на дачном участке, стоит порекомендовать не вбивать электроды, а предварительно сделать углубления, в которые вы и опустите конструкцию.

Кроме того, оставшиеся свободные ниши можно засыпать грунтом, перемешанным с солью. У такого способа есть как свой плюс, так и свой минус:

подобное позволит повысить эффективность контура за счет уменьшения его сопротивления;
такой способ приведет к коррозии метала.

Тем не менее, можно смело пользоваться данным методом, поскольку коррозия будет образовываться в течение долгого срока.

Опять же, монтаж контура стоит производить летом, особенно в самый жаркий его период. Именно в это время вы сможете получить данные о максимальной сухости почвы, которая как раз и приходится на этот период.

Подобный метод имеет еще ряд преимуществ: так вы не только сможете выяснить минимальное значение сопротивления контура, но и облегчите себе работу. Ведь копать такой грунт будет намного легче, чем зимой, когда он промерзший, а весной – впитавший влагу.

В качестве материалов для работы можно сражу же купить черный стальной уголок и такую же ленту. Еще одно уточнение: уголки не следует окрашивать.

Бытует мнение, что на участке следует выбирать то место, которое находится в постоянной тени и куда падает вся дождевая вода. Это сильнейшее заблуждение. Дождевая вода может проникать в почву на глубину 1-1.5 метра, а этого недостаточно для контура, он должен быть на большей глубине, где, кстати, уровень влажности более стабилен за счет грунтовых вод.

Вбивать арматуру может оказаться достаточно сложной задачей. Вы можете не достигнуть цели, лишь погнуть свои заготовки. Наиболее простым способом будет предварительно выкопать углубления.

Последовательность действий должна быть такова: сначала следует выполнить земельные работы, выкопать отверстия для установки штырей, установить их, соединить при помощи сварки, зафиксировать в грунте и только тогда подключить к системе вашего дома. Выглядеть оно должно приблизительно следующим образом.

Последний полезный совет: контур следует устанавливать со стороны тех помещений дома, которые являются наиболее опасными с точки зрения электробезопасности. Их легко вычислить по слабой проводке, большому числу устройств или же по устройствам, потребляющим большую мощность.

Видео – контур заземления своими руками

На представленном ниже видео вы сможете увидеть все перечисленные выше манипуляции, сможете воочию увидеть, как и что следует делать.

Заземление объектов электроснабжения является необходимым защитным мероприятием, обеспечивающем безопасную эксплуатацию бытовых и промышленных токоприемников. Для сети 220в монтаж контура не обязательный — можно обойтись занулением, но предпочтительный. Для электроснабжения 380в обустройство контура обязательно.

Естественно звучит вопрос — а зачем это надо? Сколько пользуемся электроэнергией, никого не убило. Неужели вы хотите попасть под поражающее действие электрического тока? Вряд ли, не нужно искушать судьбу, нужно монтировать заземление.

Человек большей частью состоит из воды, представляя собой проводник электрического тока. Прохождение тока через тело вызывает судороги мышц, приводящие к остановке сердца, в результате касания токоведущих частей находящихся под напряжением. Под напряжением могут быть проводники тока, которым положено под ним находиться. Лесть к ним не нужно, об этом предупреждают знаки безопасности на шкафах и рубильниках.

Гораздо хуже ситуация, когда в результате аварийной ситуации или нарушения работы оборудования напряжение оказывается на корпусе приборов, обрывается «ноль». Например, в электрическом бойлере нагревательный элемент частично разрушился, через спираль нихрома напряжение по воде появилось на всей системе водоснабжения. Или в электродвигателе изоляция провода разрушилась, провод коснулся корпуса — стал смертельно опасным.

При прикосновении к водопроводному крану или электродвигателю человек может быть поражен электрическим током. Для исключения поражения человека током все токоведущие части, которые могут оказаться под напряжением заземляют. Тогда опасное напряжение, появившееся в неположенном месте «уходит» в землю. В промышленных электроустановках — присоединением заземляющего проводника к корпусу станков и щитов управления, в бытовых приборах — путем подключения третьего, защитного проводника в розетках, который подсоединен в приборе к корпусу.

Когда обрывается нулевой проводник, неприятность заключается не только в отсутствии электроснабжения, но и отсутствии цепи для срабатывания устройств защит. В таких случаях заземление выполнит роль нулевого проводника, сохранив работоспособность электроприборов и их защит.

Основное назначение заземления — напряжение прикосновения к поврежденному электрооборудованию должно быть безопасным для человека.

Требование к заземлению

Заземление — это электрическое соединение частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением с контуром заземления. Различают заземлитель — совокупность проводников, находящихся в электрическом контакте с землей. Заземляющий проводник — электрическое соединение заземляемого объекта с заземлителем. Заземляющее устройство (заземление) — совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлитель представляет собой металлические проводники в земле.

Основной параметр заземления — сопротивление растекания, показывающее насколько легко току стекать в землю. Сопротивление — это вентиль, перекрывающий поток тока на пути стекания его в землю, чем меньше, тем лучше. На сопротивление влияют количество и глубина закладки заземлителей, влажность грунта. Наиболее оптимально обустройство контура по периметру дома, или с северной его стороны, где влажность грунта максимальная.

Основное требование к стальным заземлителям: толщина стали — не менее 4мм; минимальный диаметр трубы — 32мм; прутки вертикальные — 16мм и более, горизонтальные — 10мм и более.

Монтаж заземления

Выбираем место для забивки вертикальных стержней. Убедитесь в отсутствии коммуникаций под предполагаемым контуром, согласовав место работ с телефонной, газо-водо — тепло-электроснабжающей организацией. Уверенность в отсутствии сетей на своем участке обманчиво, восстановление стоит дорого.

Контур проще всего делать линейным, располагая его вдоль отмостки дома. Можно делать в виде геометрических фигур: треугольник, прямоугольник, многогранник. А можно опоясать дом по периметру при наличии материалов и времени. Линейный монтаж проще, при недостаточных результатах всегда можно дорастить.

Отрезаем заготовку уголка или прута 2м с заостренным концом, сверлим ручным буром или раскапываем ямку на максимальную глубину, в ямку забиваем заземлитель. Если пошел легко — следующий делаем на 0,5м длиннее, больше 3м не делайте — может застрять, вытягивать очень тяжело.

Забейте 4-5 заземлителей, обрежьте их ниже уровня земли на 15-30см, прокопайте канавку такой же глубины, соединяющей заземлители. Заземлители можно электрически соединить сваркой или болтовыми соединениями. Лучше сварка — надежно и надолго. Соединение зажимами с болтовым соединением проблематично по надежности, требует периодической проверки с подтяжкой контактов.

Критерий правильного монтажа

Итогом монтажа контура заземления является замер сопротивления растекания контура заземления, выполнить который может электроснабжающая организация или электротехническая лаборатория. Для сети 220в сопротивление должно быть не более 30 Ом, для 380в 4-10 Ом, зависит от удельного сопротивления грунта. Есть такие случаи, когда добиться значения в 100 Ом не реально, например, в скалистых грунтах.

Электроснабжение 380в наиболее требовательно к качеству контура заземления. Является обязательным при трехфазном питании.

Заземляющий проводник

От контура к распределительному щиту на улице прокладываем стальной проводник диаметром не менее 8мм. К распредщиту дома прокладываем заземляющий проводник следующим образом. Заводим стальной проводник в удобном месте через стену дома, на его окончании формируем болтовое соединение — привариваем болт или нарезаем резьбу. На резьбу одеваем наконечник по диаметру резьбы, запрессовываем в него медный провод 4мм2, который удобно далее прокладывать по дому, лучше спрятать в плинтус.

О важности заземления электроприборов и всей сети, как об основополагающем принципе электротехнической защиты от 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 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 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 в дом лучше сделать в виде полосы, и там уже соединить с медным проводом при помощи болтового соединения.

Можно , 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.

Конечно, сделать 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.