Как сделать заземление в частном доме? Как сделать контур защитного заземления в частном доме самостоятельно Как сделать заземление в частном деревянном доме
Эксплуатация современной бытовой и компьютерной техники без заземления чревата ее выходом из строя. На значительной части нашей страны, особенно в сельской местности, системы электропередач старого образца. В них наличие защитного заземления не предусмотрено или они находятся в таком состоянии, что просто не удовлетворяют требованиям электробезопасности. Потому приходится владельцам делать самим заземление частного дома или дачи.
Что оно дает
Защитное заземление необходимо для обеспечения электробезопасности в доме. Правильно выполненное, появлении тока утечки оно ведет к немедленному срабатыванию УЗО (повреждение электроизоляции или при прикосновение к токоведущим частям). Это — главная и основная задача этой системы.
Вторая функция заземления — обеспечение нормальной работы электрооборудования. Для некоторых электроприборов наличия защитного провода в розетке (если он есть) недостаточно. Необходимо подключение к заземляющей шине напрямую. Для этого обычно есть специальные зажимы на корпусе. Если говорить о бытовой технике, то это микроволновая печь, духовка и стиральная машина.
Основная задача заземления — обеспечить электробезопасность частого дома
Мало кто знает, но микроволновка без прямого подключения к «земле» во время работы может существенно фонить, прием уровень излучения может быть опасным для жизни. В некоторых моделях на задней стенке можно увидеть специальную клемму, хотя в инструкции обычно только одна фраза: «необходимо заземление» без уточнения как именно его желательно сделать.
При прикосновении мокрыми руками к корпусу стиральной машины часто ощущается пощипывание. Оно неопасно, но неприятно. Избавиться можно подключив «землю» напрямую на корпус. В случае с духовкой ситуация аналогична. Даже если она не «щиплет», прямое подключение более безопасно, так как проводка внутри установки работает в очень тяжелых условиях.
С компьютерами дело обстоит еще интереснее. Подключив напрямую «земляной» провод к корпусу, вы можете разы поднять скорость работы Интернета и свести к минимуму количество «зависаний». Вот так просто из-за наличия прямого соединения с заземляющей шиной.
Нужно ли заземление на даче или в деревянном доме
В дачных поселках делать заземление надо обязательно. Особенно, если дом построен из горючего материала — деревянный или каркасный. Дело в грозах. На дачах очень много элементов, притягивающих молнии. Это колодцы, скважины, трубопроводы, лежащие на поверхности или закопанные на минимальную глубину. Все эти объекты притягивают молнии.
Если громоотвода и заземления нет, попадание молнии почти равнозначно пожару. Пожарной части поблизости нет, так что огонь распространится очень быстро. Потому в паре с заземлением делайте еще и молниеотвод — хоть пару стержней метровой длины, прикрепленных к коньку и соединенных при помощи стальной проволоки с заземлением.
Системы заземления частного дома
Всего систем шесть, но в индивидуальной застройке применяется, в основном, только две: TN-S-C и TT. В последние годы рекомендована система TN-S-C. В этой схеме нейтраль на подстанции глухозаземлена, а оборудование имеет непосредственный контакт с землей. К потребителю земля (PE) и нейтраль/ноль (N) ведется одним проводником (PEN), а на входе в дом снова разделяется на два отдельных.
При такой системе достаточная степень защиты обеспечивается автоматами (УЗО не обязательны). Недостаток — при отгорании или повреждении провода PEN на участке между домом и подстанцией на земляной шине в доме появляется фазное напряжение, которое ничем не отключается. Потому ПУЭ предъявляет жесткие требования к такой линии: должна быть обязательная механическая защита провода PEN, а также периодическое резервное заземление на столбах через 200 м или 100 м.
Тем не менее, многие линии электропередачи в сельской местности этим условиям не удовлетворяют. В этом случае рекомендована к использованию система TT. Также эта схема должна использоваться в отдельно стоящих открытых хозяйственных пристройках с земляным полом. В них есть риск прикоснуться одновременно к заземлению и грунту, что может быть опасным при системе TN-S-C.
Разница в том, что «земляной» провод на щиток идет от индивидуального контура заземления, а не от трансформаторной подстанции, как в предыдущей схеме. Такая система устойчива к повреждениям защитного провода, но требует обязательной установки УЗО. Без них защиты от поражения электрическим током нет. Поэтому ПУЭ определяет ее только как резервную, если имеющаяся линия не удовлетворяет требованиям системы TN-S-C.
Устройство заземления частного дома
Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании. Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.
Состоит система заземления частного дома из:
- заземлителей-штырей,
- металлических полос, их объединяющих в одну систему;
- линии от контура заземления до .
Из чего делать заземлители
В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.
Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.
Глубина забивания штырей
Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.
Чего делать нельзя
Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.
Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.
Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.
Как правильно сделать
Сначала разберемся с формой заземлителя. Наиболее популярный — в виде равностороннего треугольника, в вершинах которого забиты штыри. Есть еще линейное расположение (те же три штуки, только в линию) и в виде контура — штыри забиваются вокруг дома с шагом около 1 метр (для домов площадью более 100 кв. м). Штыри между собой соединены металлическими полосами — металлосвязью.
Порядок действий
От края дома до места установки штыре должно быть не менее 1,5 метров. На выбранном участке копают траншею в виде равностороннего треугольника со стороной 3 м. Глубина траншеи 70 см, ширина — 50-60 см — чтобы было удобно варить. Одну из вершин, как правило, расположенную ближе к дому, соединяют с домом траншеей имеющей глубину не менее 50 см.
В вершинах треугольника забивают штыри (круглый пруток или уголок длиной по 3 м). Над дном котлована оставляют около 10 см. Обратите внимание, заземлитель на выводят на поверхность земли. Он находится ниже уровня грунта на 50-60 см.
К выступающим частям стержней/уголков приваривают металлосвязь — полосу 40*4 мм. Созданный заземлитель с домом соединяют металлической полосой (40*4 мм) или круглым проводником (сечением 10-16 мм 2). Полосу с созданным треугольником из металла тоже сваривают. Когда все готово, места сварки очищают от шлака, покрывают антикоррозионным составом (не краской).
После проверки сопротивления заземления (в общем случае оно не должно превышать 4 Ом), траншеи засыпают землей. В грунте не должно быть крупных камней или строительного мусора, земля послойно утрамбовывается.
На входе в дом к металлической полосе от заземлителя приваривают болт, к которому крепится медный проводник в изоляции (традиционно окраска заземляющих проводов — желтая с зеленой полосой) сечением жилы не менее 4 мм 2 .
Выход заземления у стены дома с приваренным на конце болтом
В электрощитке заземление подключается к специальной шине. Причем, только на специальную площадку, начищенную до блеска и смазанную консистентной смазкой. От этой шины «земля» подключается к каждой линии, которая разводится по дому. Причем разводка «земли» отдельным проводником по ПУЭ недопустима — только в составе общего кабеля. Это значит, что если у вас проводка разведена двухжильными проводами, вам придется ее полностью менять.
Почему нельзя делать отдельные заземления
Переделывать проводку во всем доме, конечно долго и дорого, но если вы хотите без проблем эксплуатировать современные электроприборы и бытовую технику, это необходимо. Отдельное заземление определенных розеток неэффективно и даже опасно. И вот почему. Наличие двух или более таких устройств рано или поздно приводит к выходу включенного в эти розетки оборудования. Все дело в том, что сопротивление контуров зависит от состояния почвы в каждом конкретном месте. В какой-то ситуации между двумя устройствами заземления возникает разница потенциалов, которая приводит к поломке оборудования или электротравме.
Модульная штырьевая система
Все описываемые ранее устройства — из забиваемых уголков, труб и стрежней — называют традиционными. Их недостаток — большой объем земельных работ и большая площадь, которая требуется при устройстве заземлителя. Все потому, что необходима определенная площадь контакта штырей с грунтом, достаточная для того чтобы обеспечить нормальное «растекание» тока. Сложность может вызвать и необходимость сварки — по другому соединять элементы заземления нельзя. Зато плюс этой системы — относительно небольшие затраты. Если делать традиционное заземление в частном доме своими руками, оно по-максимуму обойдется в 100$. Это если покупать весь металл и платить за сварку, а остальные работы проводить самостоятельно
Несколько лет назад появились модульные штыревые (штырьевые) системы. Это комплект штырей, которые забиваются на глубину до 40 м. То есть получается очень длинный заземлитель, который уходит на глубину. Фрагменты штыря соединяются друг с другом при помощи специальных хомутов, которые не только фиксируют их, но и обеспечивают качественное электрическое соединение.
Плюс модульного заземления — малая площадь и меньший объем работ, которые необходимы. Требуется небольшой приямок со сторонами 60*60 см и глубиной 70 см, траншея, соединяющая заземлитель с домом. Штыри длинные и тонкие, забивать их в подходящий грунт несложно. Вот тут и подошли к основному минусу: глубина большая, и если на пути встретиться, например, камень, придется начинать сначала. А вынуть стержни — это проблема. Они не сварены, а выдержит или нет хомут — вопрос.
Второй минус — высокая цена. Вместе с установкой обойдется вам такое заземление в 300-500$. Самостоятельная установка проблематична, так как забивать эти стержни кувалдой не получится. Нужен специальный пневматический инструмент, который научились заменять перфоратором с ударным режимом. Еще необходима проверка сопротивления после каждого забитого стержня. Но если вы не хотите связываться со сваркой и земельными работами, модульное штыревое заземление — неплохой вариант.
Настали времена, когда мы с трудом можем представить себе жизнь без современной бытовой техники. «Умный дом» обеспечивает нашу жизнь всем необходимым. Электронные системы с минимальным вмешательством человека , и снабжают нас необходимой информацией. Все эти гаджеты стоят совсем не дешево и только представьте себе, какой катастрофой может обернуться короткое замыкание! Чтобы этого не произошло, необходимо заземление. В этом материале пойдет речь о том, как сделать заземление в частном доме своими руками. 220В – стандартное напряжение в сети, и мы подробно обсудим, как сделать так, чтобы оно не причинило вреда ни людям, ни бытовой технике.
Читайте в статье
Информация для тех, кто до сих пор не знает, для чего нужно заземление
Зачем нужно заземление? Трудно найти человека, который не знает, что такое электричество. Первый негативный опыт от контакта с ним получали многие еще в детстве, засовывая маленькие пальчики в . Помните эти бодрящие ощущения? Все дело в том, что организм человека на 70 процентов состоит из жидкости, а она, как известно, отлично проводит ток. И если провести через этот организм мощный поток электроэнергии, ткани разрушатся.
Порой удивительно, как взрослые люди попадают в неприятные ситуации с электричеством, прекрасно зная эти азы.
Важно! Если вы случайно оказались вблизи оборванного провода высоковольтной линии электропередач, покиньте опасную зону, прыгая на одной ноге. Как только вы поставите две ноги на землю, неизбежно получите поражение током.
Между прочим, профессиональные электрики, не раз битые этим самым током, используют не только изолированный инструмент и специальные перчатки, но и диэлектрическую обувь. Она не дает цепи замкнуться.
Кто-то может сказать: ну я-то не хожу под вышками электропередач, я под собственной , в безопасности. Нет, мол, такой необходимости в заземлении для частного дома. И будет неправ. Как раз в доме коварные 220 вольт так и ждут, когда вы расслабитесь. Простенький пример: вы установили современный и подключили его к цепи . Все чудесно до поры до времени, пока обогреватель не вышел вдруг из строя и не попала на его корпус. Хорошо, если пощупать батареи решит взрослый, у него есть небольшой шанс выжить. А если ребенок?
Вот чтобы избежать таких катастрофических последствий и необходимо заземление на даче, в доме, в квартире, в офисе.
Заземление и зануление: в чем разница и есть ли она?
Заземление – это металлическая рамка (контур), которая является связующим звеном между электрической сетью дома и землей.
Как работает заземление? Контур закапывается в землю возле дома и соединяется с электросетью дома с помощью проводников. К каждой домашней подходят три провода: фаза, ноль и заземление. Современные производители электрооборудования (щитков, розеток) уже не выпускают моделей без заземления.
В электросетях старого образца использовалось – это когда контакты «земля» выводились в щиток и соединялись с нулем напрямую. И получалось, что ноль одновременно являлся и заземлением.
Важно! Есть такие кулибины, которые при установке новых розеток с заземлением устанавливают перемычку между землей и нулем и считают, что таким образом позаботились о безопасности. А на деле если проводник ноль случайно оборвется, то и заземления не будет. От такой розетки в открытой проводке, например, в брусовом доме, точно будет пожар.
Зануление считается менее эффективной системой безопасности, чем заземление. Почему? В распределительном щитке при такой системе стоит автомат, который срабатывает при коротком замыкании. Он настроен на определенную критическую силу тока. Если «пробьет» меньше, например, не 18, а 10 ампер, автоматика просто не сработает. А вот человек от такого удара вполне может получить серьезные травмы.
Таким образом, можно сделать вывод, что заземление и молниезащита в частных домах – оптимальный выбор. А вот для квартиры в многоквартирном строении следует выбирать зануление.
Как правильно сделать заземление в частном доме с учетом нормативов
Планируя обустройство заземления, следует сначала разобраться с терминологией. Основные понятия, которые вам необходимо знать:
- Заземляющий проводник – это провод с максимальной проводимостью, подключающий прибор (потребитель электроэнергии) к заземлителю.
- Заземлитель – каркас из устойчивого к коррозии материала, хорошо проводящего ток, закопанный в грунт.
Важно! Для эффективной работы заземлитель должен быть заглублен в почву на полметра ниже уровня промерзания и ниже уровня пересыхания в районах с жарким климатом. Стержни заземлителя постоянно должны находиться во влажной почве.
В процессе изучения вопроса вы можете столкнуться с термином «земля». Под ним обычно объединяют все составляющие части конструкции заземления.
Контуры заземления в частном доме, требования по обустройству:
- при установке конструкции не используется механическое бурение грунта, придется копать яму;
- в качестве заземлителя используют стальной уголок длиной 3 метра;
- для конструкции потребуется 3-4 уголка. Их следует скрепить между собой металлической полосой при помощи ;
- к конструкции присоединяется заземляющий проводник с сечением от 6 мм2, второй конец проводника .
Есть еще несколько важных требований, и при обустройстве контура нужно выполнить хотя бы одно из них:
- выровнять значения потенциалов;
- установить автоматику для отключения электричества в аварийной ситуации;
- использовать проводку с надежной двойной изоляцией;
- установить разделительные трансформаторы на разные объекты на участке.
Как правильно сделать заземление описано в стандарте ГОСТ Р 50571.5.54-2013. В частности, в этом документе описано, чего нельзя делать при подобных работах. Отметим только два наиважнейших момента: нельзя заземлятся на и оставлять заземляющий проводник на поверхности без надлежащей защиты от влаги.
Заземление частного дома своими руками: схемы и рекомендации
Даже если полностью застроен, всегда можно найти место для контура. Его вполне можно разместить и на территории сада или . Контур заглублен в грунт и не причинит вреда растениям.
Схема заземления на даче своими руками начинается с определения количества потребителей и установки проводки с использованием заземляющего проводника в каждой розетке. Шина заземления ставится в общем щитке.
Схема при 220 или 380 вольт напряжения принципиально не различается. Контур все тот же, есть только нюансы в способах подключения.
Важно! Нельзя размещать клеммы одна на другой. Если это сделать, в процессе окисления возрастет сопротивление и следующие в цепи потребители окажутся без защиты.
Заземляющий проводник, идущий от щитка к контуру, должен быть цельным. Любая скрутка или даже повышает сопротивление и снижает эффективность системы.
Шины можно соединять кругом, линией или треугольником. Треугольник традиционно считается самой надежной конструкцией. Даже при случайном отделении одной шины, контур будет работать.
К сведению! Законодательство не требует от владельцев частных домов установки заземления. Нет необходимости приглашать для этой работы сертифицированных специалистов. Всю конструкцию можно установить собственноручно.
Требования к контуру заземления в частном доме
Помните курс школьной физики? Ток стремится в направлении наименьшего сопротивления. Если нарушить изоляционный слой в токопроводящих устройствах, энергия будет идти туда, где сопротивление будет ниже. Так в электроприборе происходят пробои на металлический корпус. Совсем необязательно, что прибор при этом перестанет работать, но вот его владелец непременно получит разряд, едва прикоснувшись к корпусу.
Что является заземляющим контуром? Для выполнения своей задачи он должен быть выполнен из материала, легко проводящего электрический ток. Отличный вариант – омедненные стальные детали, они прослужат довольно долго, так как слабо подвержены коррозии.
Почему лучше всего использовать металлический уголок, а не, например, трубы? Можно и трубы, но уголок легче забивать в землю. Именно забивать, так как его поверхность должна плотно контактировать с грунтом для эффективной работы. Трубу забить сложнее, но если нет под рукой уголка, сойдет и она или даже толстая гладкая арматура.
Важно! Расстояние контура от дома должно быть не меньше одного, но не больше десяти метров.
Делаем расчеты
Расчеты для контура можно делать приблизительно, следует только знать основы. Есть формулы, которые используют профессионалы, и их нужно применять в случае, если в вашем доме размещены какие то мощные электроприборы, потребляющие большое количество энергии.
Важно! Устанавливая контур, не покрывайте его краской, лаком или другим защитным составом. Это значительно снизит эффективность системы.
R = U / I
При этом U – напряжение (по показателям вольтметра), а I — сила тока (по показаниям амперметра).
Есть формула сопротивления стержня, с помощью которой можно сделать расчеты, если нет амперметра или вольтметра. Оцените, насколько сложнее в этом случае рассчитать, сколько Ом должно быть заземление:
Значение ρ в этих формулах — удельное сопротивление грунта. Если вы знаете содержание почвы в регионе, где находится участок, можно определить это значение по таблице:
- при сухой почве с глубоким залеганием грунтовых вод используйте длинные стержни, сухой грунт имеет высокое сопротивление;
- не используйте тонкий металл для контура, он быстро разрушится от .
Совет! Если сомневаетесь в своих расчетах, используйте компьютерные программы «Электрик», «Расчет заземляющих устройств», «Заземление» или «Акула». Они помогут не только рассчитать необходимой параметры заземляющей конструкции, но и организовать молниезащиту.
Пример расчета заземления для частного дома с помощью программы «Электрик» в видеоинструкции:
Как сделать заземление 220 В в частном доме своими руками: пошагово
Для устройства заземления в частном доме своими руками не требуется каких-то особых навыков и специальных инструментов. Потребуется лишь , кувалда и . Мы уже говорили о том, что контур заземления в частном доме своими руками 380 или 220 вольт принципиально не отличается. Так что предлагаем вам простой алгоритм действий:
| Фото | Описание работ | |
 | Монтаж контура заземления начинается с составления схемы устройства и определения место его размещения. Оптимальное расстояние от дома – 3-5 метров. | |
 | Для шин используйте металлический уголок или гладкие стальные стержни. Арматуру не рекомендуется использовать для контура. Она каленая, а это нарушает распределение тока по сечению. Кроме того, такие стержни очень подвержены коррозии. | |
 | Для контура необходимо вырыть траншею глубиной примерно 80-100 сантиметров. Ширина траншеи не имеет значение, но учтите, что вам будет необходимо в дальнейшем проводить в ней , так что подумайте, как вам будет удобно. | |
 | Расстояние между вертикальными заземлителями – 1.5 – 2 метра. Чтобы облегчить процесс забивания стержни заостряют. Если используются уголки, они тоже обрезаются на концах так, чтобы легко входили в землю. | В режиме долбления постепенно забивайте штыри на глубину, оставляя на поверхности траншеи примерно 20-25 сантиметров стержня. |
 | Когда все вертикальные шины будут вбиты, приварите к ним металлическую полосу. Не рекомендуется заменять сварку болтовыми соединениями. В процессе окисления контакт горизонтального и вертикального заземлителя будет нарушен. | |
 | После монтажа горизонтального заземлителя нужно соединить его проводником со щиткам. Для этого на конце привариваются крупные болты, на которые и будет закреплен проводник. Места сварки можно обработать от коррозии специальным составом, но сам контру ни в коем случае не окрашивается! |
Если вы читаете эту статью, то наверняка уже знаете для чего делается заземление в частном доме.
Важное напоминание
А для тех, кто еще сомневается в целесообразности выполнения таких работ мы напомним.
Заземление предназначено для отвода опасного напряжения с корпусов электроприборов и других устройств, запитанных от электросети, а также оно защищает последние от выходи из строя.
Опасное напряжение (потенциал) может появиться на корпусе электроприбора в результате повреждения одного из проводов (фазы) и отводится оно с корпуса через специальные провода в землю.
Речь идет только про защитное заземление. Существует еще и рабочее заземление, но оно применяется в промышленном оборудовании.
Если проигнорировать установку заземления, то появиться большая вероятность поражения человека электрическим током.
К примеру, большую опасность в этом плане несет стиральная машинка, были случаи, когда в результате отсутствия заземления людей била током сливающаяся после стирки вода.
Не трудно догадаться, что опасный потенциал вода получала от не заземленного корпуса, опасному напряжению просто не было куда деваться.
Почему заземление - это важно?
Во-первых, это безопасность жильцов дома, про это мы уже упоминали выше.
Во-вторых, если вы строите новый дом, не важно самостоятельно ли вы это делаете или все работы делает подрядчик, все должны придерживаться специальных норм: СНиП (строительные нормы и правила, ГОСТ и ПУЭ (правила устройства электроустановок).
Согласно этим нормам и правилам еще при строительстве частных домов организовывается так называемая система TN-S (электросистема дома с заземлением).
Если же эту систему организовывать уже после строительства дома, то придется делать демонтаж, к примеру, всей двухжильной проводки, и менять ее на трехжильную, а это очень дорого.
Конечно, можно потом сделать заземление только на одну розетку, к примеру, для подключения стиральной машинки.
Но лучше сделать это сразу еще в ходе строительства и на все розетки. Так рекомендуют специалисты.
Если же был приобретен старый частный дом, то с учетом особенностей эксплуатации современных электроприборов вам скорее всего тоже придется делать систему заземления.
Ведь в старых домах начиная с хрущевских времен норма электропотребления на квартиру не превышала 1,3кВт, при этом стояли предохранительные пробки на 6А.
Но в данном случае разобраться с заземлением можно будет и самому и об этом мы поговорим дальше.
Поговорим про контур
Контур представляет из себя сложную, но вполне понятную конструкцию.
Он состоит из внешних и внутренних устройств, которые в свою очередь делятся на:
1. ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА . Вкопанные на 2 метра колья-электроды, соединённые в верхней части между собой пластинами. От электродов отходит заземляющий проводник, который представляет из себя круглую или плоскую сталь. Заземляющий проводник подходит к щитовой в доме и, как правило, соединяется к ней через медный провод.
2. ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА . Провода заземления, которые идут от розеток, и непосредственно щитовая в которой с помощью специальной шины происходит объединение проводов внешней и внутренней системы.
Теперь давайте рассмотрим, как самому смонтировать такое заземление в своем доме.
Схемы заземления
Сначала необходимом определиться с схемой заземления. В нашем случае применимы две из них, это замкнутая (треугольная) и линейная.
Замкнутая схема .
Представляет из себя три вбитых в землю штыря расположенных в углах равностороннего треугольника (если смотреть сверху).
Штыри в верхней части соединяются между собой горизонтальными заземлителями, их тоже три.
Плюс данный системы в том, что при выходе из строя одного из горизонтальных заземлителей вся система будет продолжать работать.
Линейная схема .
Представляет из себя три кола заземления, которые вбиваются в землю на одной линии и соединяются между собой двумя горизонтальными металлическими полосами (заземлителями).
Такая схема хотя и проще первой, но работает менее надежно, так как в случае выхода из строя хотя бы одной горизонтальной перемычки вся система перестает работать.
Какую схему использовать решать вам, но мы рекомендуем схему треугольник, так как она прослужить не одно десятилетие.
Но это еще не все. Схемы заземления можно усовершенствовать.
К примеру, не будет ошибкой вбить колья заземления в землю в виде прямоугольника или овала.
Или улучшить линейную схему добавив в нее пару кольев и пару горизонтальных заземлителей.
А также установить линейный контур с двумя и более группами заземлителей. На рисунке в центре.
Также многое будет завесить от возможностей участка местности, где будет монтироваться заземление, но об этом дальше.
Так какой все же контур выбрать?
Давайте сначала разберемся при каких условиях используют те или иные типы контуров.
Замкнутый треугольный контур :
- Сеть 220/380В в дом заведена через силовой водный щит.
- Продолжительная суммарная потребляемая мощность более 3кВт.
- Наличие электроприборов промышленного типа с предусмотренным выводом под заземление (токарный станок, циркулярка, сверлильный станок и т.д.).
Две группы линейных заземлителей :
- Потребляемая суммарная мощность свыше 1кВт в течении 20 минут.
- Электропровод заведен под землей через внешний щит.
- В доме присутствует хотя бы одна из коммуникаций (связь, газ, вода, канализация).
Существуют много и других факторов поэтому в данном случае лучше всего посоветоваться со специалистом, а работы выполнить самостоятельно.
Готовим материал и инструмент
Мы будем исходить из того, что делаем замкнутую треугольную схему заземления, так как она наиболее популярна.
Сначала давайте разберемся с материалом, а уже исходя из того какой он будет, будем готовить инструмент.
Итак, из материала нам будет необходимо :
1. Для вертикальных кольев заземления можно использовать: трубу с толщиной стенок не менее 3,5 мм и диаметром 30 мм, арматура в диаметре 2-3 см, уголок 5х5 см (лучше из нержавеющей стали). Длина любого материала должна быть не менее 2 метра.
2. Металлические полосы сечением 40х4 мм, длиною не менее 1,2 метра.
3. Такая же, как и в п. 2 металлическая полоса, но желательно из нержавеющей стали. Длина ее будет зависеть от расстояния от места установки кольев заземления до места заводки ее в дом.
4. Медный провод для фазного проводника в диаметре 6 мм.
Готовим инструмент .
Нам понадобится в обязательном порядке :
- Сварочник.
- Электродрель с сверлами (сверлить отверстия под болты).
- Болгарка (затачивать колья, резать металл).
- Перфоратор (заводить заземление в дом и для других работ).
- Наточенная штыковая лопата.
- Тяжелая кувалда.
- Ключи в зависимости от того, какие болты у вас будут.
Где вбивать колья?
Место забивки кольев должно находиться не далеко от отмостки дома, не более одного 1,2 метра.
Прежде всего оно должно быть безопасным и не посещаемым людьми и животными.
Если у вас нет не посещаемых мест вокруг дома, то данный участок следует огородить.
Ход работ
Копаем траншеи .
Глубина траншей должна быть 0,5 – 0,7 метра. Их вид сверху должен представлять равнобедренный треугольник со сторонами длиною 1,2 метра.
До места завода заземления в дом, если это необходимо, тоже роется траншея с такой же глубиной.
Забиваем колья .
Колья забиваем по углам траншеи на глубину 2 метра. 20 – 30 см оставляем для приваривания других элементов конструкции.
Не забудьте наточить колья, к примеру, если у вас уголок, то это можно сделать с помощью болгарки.
Во время забивания кольев сверху их можно поливать водой, которая будет играть роль своеобразной смазки. Таким образом работа пойдет быстрее, да и кувалду можно будет использовать полегче.
Сварочные работы .
Привариваем горизонтальные стальные полосы к кольям. Отдельно привариваем металлическую пластину, идущую к месту входа заземления в дом.
Вкручиваем лампу в патрон с переноской. Подключаем один конец переноски к фазе 220В, а другой конец к контуру заземления, а точнее к одной из горизонтальных пластин.
Если лампа будет гореть ярко, как будто она подключена к розетке, то значит работы выполнены правильно.
Если недостаточно ярко, значит сварочные работы скорее всего были не качественными, нужно лучше проварить стыки конструкции.
Если лампа не горит, значит необходимо проверить на целостность всю схему, начиная от щита заземления, где-то была допущена существенная ошибка.
Подводим итог
Как мы видим сделать заземление в частном доме своими руками не так уж и сложно, достаточным будет правильно подобрать тип контура для дома и подготовить необходимый материал и инструмент.
Для сварочных работ на 1 час можно нанять спеца или попросить друга. Для земляных работ тоже много ума не нужно.
Если вы не разбираетесь как все это завести в дом и подключить к щитовой, то тоже можно нанять электрика.
По крайней мене это будет на много дешевле, чем отдать все работы какой-то фирме, которая сдерет с вас по полной программе. При этом полную электробезопасность они все равно не гарантируют.
Электричество в нашем доме облегчает жизнь и делает её более комфортной, но нельзя забывать, что оно же может стать причиной серьёзных электротравм. Один из способов обезопасить себя -это применять защитное заземление. Кроме того, некоторые современные электроприборы, например, микроволновые печи, газовые котлы, системные блоки домашних компьютеров, нуждаются в заземлении для обеспечения их нормальной работы (уменьшение помех, снижение уровня вредного излучения).
Очень редко можно встретить частный дом или дачу, в которых используется заземление . Перед владельцами такого жилья встаёт выбор, нанять рабочих или сделать заземление самостоятельно. Для сети 220 В (380в) решить эту задачу достаточно просто. Поэтому, если у вас есть желание физически поработать, нет необходимости покупать дорогостоящие комплекты готовых заземлителей или нанимать организации для выполнения этих работ.
В процессе изготовления понадобится выполнение небольшого количества сварочных работ, если с этим трудностей не возникает, остаётся приобрести металлоизделия и приниматься за работу.
Большинство наших сетей оборудовано глухозаземленной нейтралью, проще говоря, нулевой провод в розетке на электростанции соединён с землёй. Ещё провод заземляется в дополнительных точках, например, на столбах линий электропередач. К сожалению, электросети сильно изношены, и это заземление оставляет желать лучшего.
Теперь представим ситуацию, когда из-за повреждённой изоляции напряжение попало на корпус прибора. Если прикоснуться к прибору, ток начнёт течь через тело человека к земле. Принято считать, что тело человека имеет сопротивление около 1 тыс. Ом, увеличивает эту величину резиновая подошва обуви, сухой коврик на полу и т. д. Чем меньше эта величина , тем сильнее будет ощущаться воздействие тока на организм.
Если присутствует заземление, ток с повреждённого устройства потечёт на землю по нему. Если в этом случае человек касается корпуса прибора, то его тело становится параллельно подключённым к заземляющему проводнику. Сопротивление последнего намного меньше сопротивления тела, поэтому большая часть тока будет течь по пути наименьшего сопротивления, а человек максимум ощутит лёгкое пощипывание и избежит получения тяжёлых электротравм.
Для того чтобы схема работала так , как описано выше, система заземления должна иметь определённое сопротивление:
- для сети напряжением 380В - не более 2 Ом;
- для сети напряжением 220В - не более 4 Ом.
Требования к конструкции устройства заземления частного дома с сетью 380 В более высокие, поэтому такой контур можно использовать и для сети 220 В. При построении отличаются они только тем, что для 380 В применяются заземляющие проводники большего сечения, а элементы конструкции выполнены из более толстого металла. Поэтому нет необходимости отдельно рассматривать, как сделать контур заземления 380 В и 220 В. Рассмотрим изготовление заземления для 380 В.
Элементы и материалы
Устройство заземления состоит из трёх элементов .
Чем больше сечение применяемых металлических элементов, тем лучше токи растекаются на землю, а следовательно, лучше работает весь контур заземления . Кроме того, толстый метал будет дольше разрушаться коррозией, поэтому при прочих равных условиях следует выбирать металл потолще.
Электропроводность у калёного металлопроката ниже, чем у обычной стали, по этой причине не следует применять арматуру, швеллер и подобные им элементы металлоконструкций .
Схемы и размеры
Схема контура заземления частного дома - это способ расположения и соединения вертикальных заземлителей. Если вы делаете заземление 380 вольт на дом, схема выполнения может быть разной, но основных две .
Размеры контура заземления для частного дома, приведённые выше, подходят для большинства случаев, но их можно изменять в зависимости от конкретных условий. Например, если на вашем участке грунтовые воды расположены близко, то длина вертикальных заземлителей может быть уменьшена до метра.
Если невозможно углубить заземлители до необходимого уровня, или на участке сухая песчаная почва, может возникнуть ситуация, когда готовое заземление обладает большим сопротивлением и не выполняет свои функции. В этом случае необходимо увеличивать число вертикальных штырей. Например, если уже есть треугольный контур, нужно отступить от него три метра и вбить стержень, который соединяется с треугольником металлической полосой. Получается совмещение замкнутой и линейной схем построения. Можно сделать два треугольника и соединить их между собой. Так поступать до тех пор, пока сопротивление контура не опустится до необходимой величины.
Выбор места
Заземляющее устройство располагается не ближе одного метра от дома.
Хорошо, если в выбранном месте земля никогда не пересыхает, например, участок земли с северной стороны дома, низина и так далее.
Не следует забывать и о мерах предосторожности, нужно ограничить посещение места с контуром заземления животными и людьми. Для этого заземление нужно расположить там, где исключено нахождение людей, или огородить его.
Перед началом земляных работ убедитесь, что под землёй не проложены трубопроводы и кабели.
Проверка заземления
Методика измерения сопротивления заземления отличается от измерения обычного сопротивления, поэтому для таких целей используют специальные приборы. Если у вас такого прибора нет, вы можете проверить свой контур практическим методом.
Понадобится патрон с лампой накаливания мощностью не менее 100 Вт. Один провод от патрона лампы подключают к фазному контакту розетки, а второй - к шине заземления. Если лампа светит так же, как и при обычном подключении к сети, контур работает правильно. В идеале напряжение на лампе в обоих случаях должно быть одинаковым.
В случае когда лампа светит тускло или не горит вовсе, необходимо проверить места сварки металла и соединения проводов. Если соединения в норме, необходимо увеличивать контур заземления.
Последовательность выполнения работ
Защитное зануление
Некоторые люди для экономии или по незнанию вместо защитного заземления используют в частном доме зануление. Схема последнего применяется на предприятиях при использовании промышленного оборудования. Основное назначение зануления - это защита оборудования от короткого замыкания. Поэтому применение его в частном доме нецелесообразно, и оно никак не может заменить защитное заземление.
Не стоит экономить на своей безопасности. Сделать заземление для 220 В в частном доме своими руками несложно. Все необходимые инструменты есть в наличии у каждого хозяина.
Если проводка в вашем доме выполнена двухжильными проводами, то провода для подключения заземляющего проводника нет. Решить эту проблему можно без замены проводки следующим способом. Розетки в доме заменяются с обычных на розетки с заземлением, а заземляющий провод ведут по наружной поверхности стены, можно его спрятать под плинтусом или в декоративный пластмассовый короб.
Для безопасной эксплуатации мощных электроприборов, особенно расположенных во влажных помещениях (бойлер, стиральная машина), применения заземляющего контакта в розетке недостаточно. Корпусы таких приборов нужно соединить медными жилами напрямую с заземляющей шиной. Для этого на корпусе есть специальный болт, помеченный значком заземления.
Элементы заземлителя выполнены из чёрного металла, который под действием коррозии будет постепенно разрушаться, и в какой-то момент заземление перестанет выполнять свои функции. Чтобы не пропустить этот момент, необходимо периодически проверять работоспособность контура и при необходимости восстанавливать его. Поэтому нелишним будет зарисовать план расположения всех элементов.
При проживании в многоквартирном доме проблем с заземлением нет - каждый этажный электрощит - готовый заземляющий контур. Но если вы живете в частном доме или на даче, приглашать платных специалистов совсем необязательно, ведь можно сделать устройство заземления в частном доме своими руками. 220 в - сильная подача тока, поэтому игнорировать заземление опасно для жизни.
Прежде чем взяться за самостоятельное изготовление заземляющего контура, нужно разобраться, зачем вообще нужно заземлять электроприборы . Это поможет ответственно отнестись как к выбору схемы и материалов заземляющего контура, так и к процессу его изготовления.
Защита от помех
Проблема помех касается в основном владельцев высококачественной звуковоспроизводящей/звукозаписывающей аппаратуры и ПК. Встроенные в такие приборы сетевые фильтры «собирают» импульсные помехи из питающей сети и отправляют их на шасси прибора, а в случае с ПК и на металлический кожух.
Фрагмент схемы блока питания ПК (фильтр обведен красным)
Если корпус прибора не соединен с землей (клемма PE на сетевой вилке), то все помехи остаются на кожухе и создают вокруг него электромагнитное поле, которое наводит помехи на сигнальные провода, микрофоны, наушники.
Каждый, кто сталкивался с такой проблемой, знает, что избавиться от подобных помех сложно. Никакое экранирование и суперкабели проблему не решают - наводка с корпуса проникает во внешние устройства даже по экранирующей оплетке соединительного провода. Но стоит соединить корпус того же ПК с батареей централизованного отопления или водопроводом, как фон в наушниках или колонках исчезает самым чудесным образом.
Если помеха при звуковоспроизведении представляет хоть и серьезное, но всего лишь неудобство, то напряжение, попавшее по той или иной причине на кожух устройства, может угрожать жизни. Хуже всего то, что неисправность оборудования при пробое изоляции на корпус нередко никак не проявляется - устройство работает и с виду абсолютно исправно. Но стоит человеку коснуться кожуха той же стиральной машины, как через его тело в землю (сырой пол, плитка, бетон) начинает течь ток, величина которого даже в 50−80 мА является смертельной:
Поражение человека электрическим током при прикосновении к неисправному оборудованию
Для устранения подобной ситуации достаточно соединить корпус прибора с землей, и даже неисправная стиральная или посудомоечная машина не будет представлять никакой угрозы человеку. При неполном пробое напряжение с кожуха будет просто стекать в землю по специальной шине, полный же пробой изоляции вызовет короткое замыкание и срабатывание защитного оборудования - предохранителя в приборе, автомата на лестничной площадке или в домовом щите.
Прикосновение к неисправному, но заземленному оборудованию абсолютно безопасно
Для быстрого и простого соединения с землей все приборы, требующие заземления, снабжаются специальной сетевой вилкой с заземляющими контактами или клеммой для подключения заземления.
Контакты, помеченные стрелками, являются заземляющими
Как сделать контур заземления
Из всего вышесказанного видно, что от надежности заземления зависит не только удобство и спокойствие, но и жизнь людей. Поэтому к изготовлению контура нужно подойти исключительно серьезно. Вы умеете держать в руках лопату и ножовку по металлу и уверены в своих силах? Тогда за дело! Но до выяснений, как правильно сделать заземление в частном доме, необходимо решить вопрос, из чего его смастерить и какую конструкцию выбрать.
Выбор конструкции
Основная задача, которую нужно решить при изготовлении заземления - хороший электрический контакт контура с землей. Казалось бы, самое простое решение - вкопать объемный металлический предмет.
Если в вашем распоряжении есть пара старых, но крепких бочек, задний мост от КАМАЗа или нечто подобное, то вариант вполне осуществим. Привариваете металлическую шину к предмету, сам предмет вкапываете, а шину выводите на поверхность. Но, простой с виду, этот способ имеет массу недостатков:
Гораздо более надежное и долговечное заземление можно получить при помощи длинных штырей, вбитых в землю на определенную глубину и электрически соединенных между собой. Ключевым фактором здесь являются количество штырей и их длина. По конструкции такие типы заземлений разделяются:
- линейные;
- объемные.
Линейное заземление состоит из ряда штырей, вбитых в землю и соединенных последовательно. Объемный тип подразумевает несколько штырей, вбитых по кругу и соединенных в кольцо.
Линейный (слева) и объемный типы заземляющих контуров
В принципе, и тот, и другой тип обеспечивает качественное заземление оборудования, небольшая разница состоит лишь в надежности. При обрыве одной из перемычек в линейном заземлении некоторое количество заземляющих штырей исключаются из работы, что ведет к увеличению сопротивления заземляющего контура.
Электрические характеристики объемной конструкции при этом практически не пострадают. Тем не менее при качественно выполненных перемычках вероятность подобной аварии невелика, поэтому при выборе типа заземления имеет смысл руководствоваться лишь целесообразностью и удобством изготовления той или иной конструкции в зависимости от конкретных условий.
Варианты материалов
Не стоить экономить на материалах - ведь от их правильного выбора зависит ваша безопасность. В качестве штырей идеально подойдет уголок от 40х40 и выше . Он достаточно прочен, что важно при забивании, и имеет большую площадь поверхности, обеспечивающую минимальное переходное сопротивление. Если уголка в вашем распоряжении нет, то подойдет толстостенная водопроводная труба или штырь диаметром не менее 15-20 мм.
Бытует мнение, что в качестве заземляющих штырей нельзя применять арматуру - она якобы быстро ржавеет. Заявление это абсолютно беспочвенно - коррозийная стойкость арматуры ничуть не хуже стойкости того же уголка или трубы, а вбить арматуру намного проще, чем, скажем, мягкий прут. Так что если в вашем распоряжении есть арматура диаметром 16 мм и выше, то можете смело ее использовать. Длина штырей при этом должна быть не менее 2 м, а их количество зависит от выбранного вами типа заземления, но не менее трех штук.
В качестве перемычек идеально подходит железная полоса (шина) шириной от 15 и толщиной от 5 мм. Такое сечение выбрано исключительно из соображений долговечности, поскольку ток аварийного короткого замыкания выдержит даже восьмимиллиметровая катанка. Просто она быстрее сгниет и варить ее сложнее. Пойдет для перемычек и обычный уголок или арматура соответствующего сечения, но обойдется это, естественно, дороже. В любом случае все материалы не должны иметь диэлектрического покрытия - краски, мастики и пр.
Процесс изготовления
Если вы подобрали нужные материалы, в вашем распоряжении есть лопата, сварочный аппарат, кувалда и ножовка по металлу, то можно начинать работу. Весь процесс изготовления контура можно свести к следующим основным операциям:
- Разметка.
- Копка траншеи.
- Вбивание заземляющих штырей.
- Соединение штырей между собой перемычками и вывод заземляющей шины на поверхность.
- Засыпка траншеи.
- Проверка качества заземления.
Независимо от выбранной вами конструкции контура, необходимо использовать минимум 3 штыря, расположенных друг от друга на расстоянии не менее 1.5−2 м. Если ваш приусадебный участок - сплошной газон, то удобнее всего использовать линейную схему, вкопав контур вдоль стены здания или садовой дорожки.
Разметив место под штыри, можно переходить к рытью неглубокой (20−30 см) траншеи, соединяющей места разметки. Рыть глубже смысла нет - уложенная в траншею шина будет исполнять роль перемычек, а не заземления. Ржавеет же она вопреки мнению «специалистов» абсолютно одинаково на любой глубине. Основная задача траншеи - спрятать шину, чтобы люди об нее не спотыкались.
Поскольку возле дома много свободного места, была выбрана схема «треугольник»
Теперь самая ответственная и сложная операция - вбивание заземляющих штырей. Для этого их концы нужно срезать под углом примерно 30 градусов. Вбивать можно обычной кувалдой, но некоторые используют для этих целей обычный перфоратор.
Заземляющие штыри можно вбить кувалдой или перфоратором
Штыри забиваются на всю длину, на поверхности остаются лишь концы длиной 10−20 см. К ним будут привариваться перемычки. После того как все штыри забиты, их нужно соединить между собой шиной. Для этого лучше воспользоваться сваркой - она намного долговечнее и надежнее болтового соединения.
Сварное соединение (слева) менее эстетично, но намного надежнее болтового
Сразу же к почти готовой конструкции приварите отводную шину - к ней будет подключаться домовой контур.
Отводящая шина и вариант подключения к ней домового контура
Осталось закрасить места сварки любой краской или мастикой, дождаться ее высыхания и засыпать траншею. Если есть возможность, то желательно это сделать песком для лучшего дренажа - и шина прослужит дольше, и земля вокруг штырей будет более влажная. Если песок неприемлем по техническим или эстетическим соображениям, то можно воспользоваться землей - ничего страшного. Засыпайте, сажайте травку. Вопрос. как в частном доме сделать заземление вы решили, но контур необходимо проверить.
Теперь нужно удостовериться, что контур надежно соединен с землей электрически и может выполнять функции аварийного заземления. Для проверки можно вызвать энергетиков со специальным оборудованием за отдельную плату, но вполне реально провести качественные испытания и собственными силами .
Для этого вам понадобится любой мощный электроприбор мощностью около 1 кВт. Подойдет электроплитка, утюг, обогреватель и т. п. Еще нужны указатель напряжения (отвертка-индикатор), кусок провода и вольтметр переменного тока.
При помощи указателя находите в розетке фазу и измеряете напряжение между ней и вашим заземлением. Показания прибора записываете. Теперь подключаете прибор между фазой и контуром. Он должен заработать вполне нормально. Повторяете измерение и сравниваете с показаниями, полученным без нагрузки. Если напряжение под нагрузкой упало не более чем на 10−15 В, то заземляющий контур можно считать рабочим.
Схема проверки заземления (в качестве нагрузки условно изображена лампочка)
Если падение напряжения больше, повторите операцию измерения, но теперь вместо контура используйте штатный ноль в розетке. Тоже сильно падает - ваша электропроводка не справляется даже с относительно небольшой нагрузкой и дело не в заземлении. Если большого падения нет, то придется добавить к вашему контуру еще несколько заземляющих штырей и повторить испытания.