Заземление по госту в частном доме. Контур заземления для частного дома — замер сопротивления, размеры, монтаж, цены

Современная домашняя электропроводка безопасно может работать только в сочетании с надежным заземлением, которое вместе с защитными устройствами обеспечивает решение комплекса эксплуатационных вопросов.

К ним относятся:

  • защита оборудования здания от удара молнии за счет перенаправления ее энергии от молниеотвода на контур земли;
  • снижение разрушительных последствий от случайного возникновения аварийных токов;
  • предотвращение пожаров в доме от неисправностей электропроводки;
  • спасение жизни и здоровья людей при пробоях изоляции;
  • выравнивание разности потенциалов, скапливающихся на различных предметах внутри дома;
  • ликвидация высокочастотных помех, создаваемых работающей электрической аппаратурой.

Обзор технических систем заземления подробно дан в статье . Этот материал позволяет осознанно подойти к созданию полноценной электрической защиты собственного жилища, сделать его безопасным своими руками или с привлечением специалистов.

Для этого должен быть выбран, смонтирован, налажен и проверен контур заземления, подключенный в схему электрооборудования домашней проводки.

Технические требования к контуру заземления

Основными эксплуатационными характеристиками считаются две:

  1. надежность конструкции, способной длительное время находиться в готовности к пропусканию через себя огромной энергии молнии;
  2. хорошая электрическая проводимость токов коротких замыканий на землю и утечек в любой неблагоприятный для этого сезон года.

Надежность заземления

Токи молнии могут превышать сотни килоампер, но, они действуют очень быстрым разрядом. Даже за совсем короткое время они способны прожечь крышу здания, расколоть вдоль ствола гигантское дерево. Такую большую энергию должно передать от молниеотвода в землю сделанное своими руками заземление.


Создавать конструкцию контура необходимо из новых металлических деталей. Если использовать стальные уголки для электродов, то их надо выбирать с габаритами не менее чем 40×40 мм, а для соединительной обвязки применять полосы с поперечным сечением от 50 кв мм.

Более тонкие детали могут не справиться с пропусканием мощного энергетического потока и сгорят. Тогда молния найдет другой путь - вполне возможно, что через оборудование жилища.

Все соединения деталей контура заземления при самодельной сборке собираются только сваркой. Швы должны выполняться качественно и не разрушаться под действием агрессивной среды грунта длительное время.

Электрическая проводимость заземления

На этот показатель влияют многие факторы:

  • состав грунта;
  • климатические условия местности;
  • время года;
  • конструкция контура заземления.

Влияние грунтов

Скальные, песчаные, глинистые, торфяные почвы обладают разным электрическим сопротивлением. Если здание построено на каменистой почве или скале, то добиться хорошей проводимости контура заземления довольно сложно. Ему необходимо создавать много электродов и заглублять их далеко в почву.

На глинах и торфяниках с высоким уровнем грунтовых вод этот вопрос решается просто, а на песчаных - занимает среднее положение.

Сезон, время года

Жарким летним месяцем грунтовые воды расположены низко. Во время сильных морозов зимой они сверху промерзают. Благодаря этому электрическое сопротивление почвы возрастает, а проводимость - снижается. В эти периоды и следует выполнять электрические замеры контура заземления. Они будут отражать реальные характеристики электрической схемы при ее отягченных обстоятельствах.

В период весенне-осенней распутицы, как и при сильном дожде, создаются благоприятные условия для растекания токов через контур заземления. Делать замеры и испытания контура при таких условиях не имеет смысла: вы не будете знать реальных параметров и не сможете принять действенных мер для их восстановления в случаях нарушения.

Влияние конструкции заземления

Чтобы токи молнии надежно проходили через наш контур в землю, необходимо обеспечивать достаточную контактную площадь заглубленной металлической части с почвой. Делается это за счет выбора количества электродов, их длины, метода подключения.

Металл электродов тоже влияет на проводимость контура. Стальные электроды, размещенные в грунте, находятся в агрессивной среде, постоянно подвергаются коррозии. Частички ржавчины со временем утолщаются, образуются чешуйки, которые периодически отходят от металла.

Попавший между ними и электродом воздух отодвигает грунт от металла, электрический контакт которого с почвой нарушается, сопротивление току возрастает. Этот процесс коррозии остановить невозможно, красить электроды нельзя, а их состояние следует контролировать периодическими замерами.

Промышленные детали контуров заземления, выпускаемые производителями для современных домов, дач и коттеджей, покрывают слоем гальванопластики, более устойчивым к агрессивному воздействию почвы. Они могут служить на несколько десятилетий дольше, чем простые стальные уголки или трубы.

Конструкции заземлительных устройств

Для установки контура заземления можно его собрать своими руками или купить уже готовый комплект промышленного изготовления, который обойдется дороже по деньгам при монтаже, но будет служить в несколько раз дольше и надежнее самодельной сборки.

Перед выбором схемы электрического заземлителя следует уточнить характеристики грунта, в котором контур будет работать, и подобрать под него наиболее приемлемую конструкцию. Справочные данные и рекомендации по выбору схемы могут предоставить специалисты ближайшей электрической лаборатории.

Наиболее благоприятным временем для создания контура заземления является период проектирования здания для строительства. В этом случае можно комплексно спланировать молниезащиту совместно с заземлителями и молниеотводом, поручить трудоемкие операции строителям, вписать технические решения в дизайн здания.

Чаще же об этом почему-то задумываются после возведения стен и крыши, что характерно для всей электрики. При таком подходе можно порекомендовать следующие типовые схемы заземления с:

  • расположением электродов ;
  • установкой четырех вертикальных электродов.

Горизонтальные заземлители

Название конструкций дано по способу размещения электродов на относительно небольшую глубину в горизонтальном слое почвы. Наиболее распространены конструкции с одним, тремя или шестнадцатью электродами.

Самый простой способ заземления

Он создается за короткое время, но служит недолго. Для электрода потребуется использовать металлический стержень, уголок, трубу либо прут толстой арматуры, даже допустимо применить стальной лист.

Технология изготовления простого заземления:

  1. электрод забивают на двухметровую глубину;
  2. к зачищенному концу выступающего металла болтовым соединением прочно крепят медный провод с поперечным сечением от 6 мм кв;
  3. свободный конец проводника выводят и монтируют на металлическую шину контура здания, к которой подключают РЕ-проводником все корпуса электрических бытовых приборов.

Забытый способ забивания металлического прута в грунт напоминает пользователь видеоролика Alex ZW. Рекомендую его к просмотру.

Метод одного электрода не отличается надежностью, работает ограниченное время, требует периодических проверок замерами сопротивления. Поэтому его применяют только для временных жилых объектов и производственных бытовок, которые служат несколько месяцев на одном месте, а затем перевозятся на другое.

Конструкция из трех электродов

Основным материалом используют уголки или трубы с заостренными нижними концами, облегчающими их вхождение в грунт при нанесении ударов кувалдой или электрическим молотом.


Поверхность будущего контура размечают на местности в форме равностороннего треугольника или отрезка с расстоянием между электродами в 2,5 метра. Затем на глубину полуметра прокапывают траншею и по ее углам забивают в землю электроды на всю глубину так, чтобы осталось только место для их подключения к стальной полосе сваркой.

Свободный конец металлической полосы выводят на поверхность земли и подключают к шине дома. Траншею полностью засыпают.

После окончания монтажа необходимо выполнить замер сопротивления контура и при нарушении нормативных характеристик придется добавлять дополнительный электрод.

На практике встречается случай, когда доморощенные электрики предлагают улучшить проводимость контура за счет пролива поверхности земли, где он расположен, растворами солей. Эта временная мера, конечно, уменьшит электрическое сопротивление грунта и замер покажет норму.

Но прибегать к этому способу нельзя по двум причинам:

  1. введенный раствор соли будет постоянно воздействовать на металл электродов;
  2. после быстрого высыхания пролитой воды сопротивление грунта резко возрастет, а владелец дома будет дезинформирован.

Метод создания контура из трех электродов наиболее распространен в средней полосе России, подходит для эксплуатации по большинству характеристик грунтов.

Конструкция из шестнадцати электродов

Увеличенное число заземлителей создает большую площадь соприкосновения металла контура с грунтом и лучшее растекание токов на потенциал земли. За счет этого создается лучшая электрическая проводимость контура, способного надежнее передавать приложенные нагрузки.


Такая конструкция используется для почв с низким уровнем грунтовых вод в земле. Она требует повышенного расхода материала, наличие площадки в форме квадрата со стороной 25 метров.

Способ изготовления, монтаж, проверки соответствуют схеме заземлителя с тремя электродами.

Вертикальный заземлитель

Его изготавливают в заводских условиях, но собирать вполне можно своими руками. Для этого потребуется специализированный инструмент и приспособления.


Благодаря автоматизированному производству заземлители изготавливают четырьмя электродами цилиндрической формы из стальных сплавов, покрытых слоем меди по технологии гальванопластики. Наборная конструкция собирается последовательно из двухметровых стержней, соединяемых поочередно с помощью прочного резьбового переходника.

Первый стержень забивается в грунт электрическим молотом и на его верхнюю часть монтируется переходник с очередным стержнем. После этого сборный электрод опять заглубляется для установки очередной детали.

Общая минимальная длина заглубления вертикального электрода составляет 12 метров. Ее можно увеличивать до пятидесяти и далее по необходимости.

Все четыре электрода снабжаются специальными зажимами и подключаются шинкой, которая монтируется к шине заземления дома.

Вертикальные заземлители обладают лучшими электрическими показателями, чем горизонтальные и служат значительно дольше. Однако, они тоже требуют периодического контроля технического состояния замерами.

Проверка электрических характеристик заземления

Для их осуществления нужны специальные приборы с мощными источниками электрической энергии и высокоточными измерителями. Такими дорогостоящими устройствами работают подготовленные специалисты измерительных лабораторий.

Принцип замера сопротивления между грунтом и контактной поверхностью заземления здания изображен на картинке.


На удалении от электродов контура порядка 5-10 метров заглубляются последовательно два контрольных электродных штыря электролаборатории.

На приборе устанавливают режим холостого хода и калибруют на нем напряжение, которое потом поочередно прикладывается к контрольным электродам лаборатории, а затем всеми возможными сочетаниями оно подключается к замеряемому контуру с фиксацией величин падения напряжения на каждом новом участке.

По полученным результатам осуществляют математические вычисления, позволяющие проанализировать состояние сопротивления контура заземления, сделать вывод о его пригодности или необходимости доработки.

Когда электрические характеристики контура ухудшились ниже нормы, то придется устанавливать дополнительные электроды и повторять замеры. А вот выполнить их самостоятельно своими руками на базе обычных тестеров и мегаомметра не получится: нужны приборы высокого класса точности, использующие микропроцессорные технологии. Придется обращаться в измерительную лабораторию.

Итак, сделать заземление дачи, частного дома своими руками можно. Для хорошего домашнего мастера этот процесс не должен вызвать больших затруднений. Общий порядок действий следующий:

Последовательное выполнение этих пунктов обеспечит надёжную работу контура заземления при возникновении аварийных ситуаций в электропроводке дачи, частного дома.

По сложившейся традиции предлагаем к просмотру видеоролик Сергея Смирнова “Как делать контур заземления в частном доме на даче”.

Он показывает установку заводского заземлителя своими руками.

Современный частный дом оснащен большим количеством бытовых электрических приборов. Для подключения их к сети питания необходимо выполнить заземление исходя из соображений безопасности. Из данной статьи вы сможете узнать, как правильно сделать контур заземления в частном доме своими руками.

Что такое заземление?

Так называется специально выполненное соединение с землей элементов электрооборудования. Его основным предназначением является гарантированная защита от воздействия электрического тока при выходе из строя бытового прибора.

Комплект заземления

В продаже можно встретить специальные комплекты заземления, цена которых около 4 600 рублей. Также можно приобрести отдельные комплектующие для монтажа, стоят они недорого. К примеру, стальной стержень (электрод) длиной 1,5 м обойдется в 500 рублей, муфта - 200 рублей, соединительная шина - 850 рублей. Каждый комплект заземления имеет соответствующую инструкцию по монтажу, которая учитывает специфику всех изделий.

Однако большинство требуемых элементов можно изготовить самостоятельно. К тому же выбор материалов довольно широкий. Нужно лишь знать требования, которые к ним предъявляются.

Вертикальный заземлитель

  • Уголок 50х50х5 мм.
  • Трубопровод диаметром не менее 32 мм, при этом толщина стенки должна быть 3,5 мм и выше.

Данные электроды можно использовать при объемах потребления электроэнергии не более 15 кВт.

Горизонтальный заземлитель

  • Проволока из стали сечением не менее 10 мм 2 .
  • Полосовая мм.

Проводники

В качестве проводников можно использовать металлическую полосу, или медный провод. К примеру, провод СИП с жилами соответствующего сечения и без изоляции. При укладке в траншее - не менее 25 мм 2 , при открытой прокладке - не менее 16 мм 2 .

Особенности схемы

Разметка и выбор места

Монтаж контура заземления должен выполняться ближе к дому, с учетом расстояний, указанных выше. Длина соединительной «линии» в таком случае будет минимальной, что позволит сократить расход материала. А главное, в дальнейшем он не будет препятствовать ведению хозяйственной деятельности - прокладке инженерных коммуникаций, разбивке клумб.

Расчет

Произвести точный расчет не под силу человеку, не обладающему глубокими познаниями. Так как для расчета используется сложная форма, в которой содержится множество коэффициентов, характеризующих свойства грунта, влажность почвы, а также климатические условия зоны. Эти коэффициенты можно получить только посредством сложных дополнительных анализов и расчетов, что требует определенной квалификации и, соответственно, будет недешево стоить.

По этой причине рассмотрим, как сделать контур заземления в частном доме своими руками более простым способом. С учетом того, что бытовое оборудование работает в определенном диапазоне сопротивления контура, в котором он будет нормально функционировать.

Монтаж

Контур заземления в частном доме своими руками сделать не так уж и просто. Этот процесс довольно трудоемкий и включает в себя следующие этапы:


Как завести в дом?

Контур заземления соединяется с посредством металлической полосы, которая использовалась для соединения электродов, следующим образом:

Проверка контура заземления

Для точного контура потребуется специальное оборудование. При его отсутствии можно воспользоваться народным способом, который позволит определить работоспособность получившегося контура.

Необходимо взять мощный потребитель (от 2 кВт) и присоединить его таким образом: к фазе в квартире - один конец питающего провода, к заземлению - другой, и прибор должен заработать. После чего следует в этой сети измерить напряжение при выключенном и включенном оборудовании. Незначительная разница напряжения (5-10V) свидетельствует о том, что вы сделали правильный контур заземления, который полностью готов к эксплуатации.

Если же тест показал существенную разницу напряжения, то потребуется добавить еще электродов. От вершины треугольника в любую сторону прокапывается еще одна траншея длиной 2,5 м и на ее конце в грунт забивается дополнительный уголок, который связывается с полосой, и заново осуществляется проверка. Если все нормально, то контур заземления (схема выше) можно считать готовым.

Запрещается

  • Подключать проводники к металлическим трубопроводам любых инженерных коммуникаций.
  • Покрывать лакокрасочными составами элементы схемы.
  • Использовать для подключения заземления «нулевой» провод.
  • Располагать горизонтальные заземлители и соединители наверху (наземная прокладка используется в редких случаях).

1. Прежде чем приступить к работе, рекомендуется составить временную схему контура, которую желательно сохранить. Ведь со временем многое забывается, и чтобы впоследствии не гадать, где проходит соединитель и в каком месте заложены электроды, под рукой всегда будет схема контура.

2. Электроды допускается размещать не только по вершинам треугольника. Их можно расположить по дуге, на линии. Важно, чтобы общее сопротивление системы заземления не превышало 3 Ом (цепь напряжения до 500 В) и 4 Ом (до 1 кВт). При необходимости данный показатель уменьшается посредством установки еще 1-2 стержней.

3. Если сделать замер самостоятельно не представляется возможным, то для абсолютной уверенности в качестве монтажа схемы, желательно пригласить специалиста. Данная услуга в среднем обойдется в 400-500 рублей.

Очень часто эту услугу энергетики буквально навязывают, убеждая, что данный вид работ имеют право осуществлять только лицензированные организации. Однако ни в одной нормативной документации нет указаний о запрете на самостоятельную установку контура.

Естественно, что монтаж можно заказать у энергетиков, принять готовую работу и заплатить за нее. Но если вы уверены в собственных силах, почему бы не смонтировать контур заземления самостоятельно.

Содержание:

Как защитить людей, проживающих в частном доме, от поражения электрическим током? Для этого существует мера безопасности, при которой главная электроустановка соединяется с землей посредством проводника. Обладая элементарными навыками, можно сделать заземление частного дома своими руками, существенно сэкономив на услугах специальных организаций.

Необходимо подробно изучить правила устройства электроустановок (ПУЭ), технику безопасности при работе с приборами. К выбору оборудования и инструментов следует подходить внимательно, отдавая предпочтение надежным производителям. Перед началом работ следует изучить существующее оборудование и фактическую разводку по дому. Исходные данные нужны для правильного расчета заземляющего устройства - важнейшей составляющей всей системы.

В результате будут получены оптимальные значения величины сопротивления, количество электродов и расстояние между ними. Затем производится разметка на местности возле здания для определения наилучшего варианта конструкции. От выбранного типа заземляющего устройства зависят способы закладки траншеи и заглубления электродов. Монтаж установки - важнейший этап, от грамотности его исполнения зависит, будет ли эффективно работать вся система заземления.

Роль заземления

Зададимся вопросом. Зачем вообще нужно заземление? Обилие бытовой техники и других электрических приборов предъявляет жесткие требования к безопасности жилья. Как и в любом здании, заземление в частном доме - это установление контакта корпуса электроустановки с почвенным грунтом. Оно обеспечивает защиту человека от негативного воздействия тока, а также выполняет ряд других важных функций:

  • оптимизация работы электроустановок;
  • предупреждение неполадок в сети;
  • сохранение работоспособности техники при перенапряжениях;
  • снижение мощности высокочастотного электромагнитного излучения.

Принцип действия заземления

При соприкосновении человека с прибором, на поверхности которого возникло напряжение, электрический ток направляется в почву не через его тело, а через проводник. Все дело в разности значений сопротивления : у человека - 1 кОм, у проводника - 4 Ом. Электрический ток избирает самый простой и быстрый путь к земле, обладающей высокой электроемкостью. В результате устройство защитного отключения (УЗО) реагирует на утечку тока в цепи и производит выключение проблемного участка.

Основные понятия

Ключевым элементом системы является заземляющее устройство , которое может быть заводского или собственного изготовления. В его состав входят:

1. Заземлитель - металлическая конструкция, соприкасающаяся с грунтом. Он осуществляет спуск и рассеивание тока. Виды:

  • естественный (части строительных элементов, заглубляемые в почву);
  • искусственный (специально изготовленные проводники. Используется когда сопротивление естественных не соответствует норме).

Если производится заземление частного дома своими руками, ПУЭ рекомендуют применение естественных заземлителей:

  • стальной трубопровод;
  • уличные металлические сооружения (столб, опора);
  • защитное свинцовое покрытие силового кабеля;
  • металлическая или железобетонная часть конструкции здания, находящаяся в земле (фундамент, колонна).

2. Заземляющий проводник - элемент, соединяющий заземлитель и электроустановку. Представляет собой жилы проводов в изоляции желтого цвета, части внешних и внутренних контуров, шину в распределительном щитке.

Как рассчитать сопротивление заземляющего устройства

Величина проводимости заземлителя напрямую влияет на сопротивление всей системы. С увеличением размера электрода сопротивление уменьшается, а количество принимаемого тока растет. Согласно ПУЭ максимально допустимые значения сопротивления таковы:

Чтобы грамотно сделать заземление в частном доме, необходимо произвести предварительные расчеты. Пример формулы для единичного заземлителя с круглым сечением:

Исходные данные находятся в специализированных справочниках. Для проверки работоспособности собранного оборудования проводят измерение непосредственно на месте. Если величина превышает норму, требуется увеличить число заземлителей или глубину их расположения.

При использовании нескольких электродов расчет усложняется. Для каждого находится показатель по формуле, указанной выше, чтобы затем получить их суммарное значение. Далее применяют коэффициент использования, показывающий воздействие заземлителей друг на друга. Наиболее эффективное расстояние между электродами равно длине их заглубления, умноженной на 2.

Для расчета количества электродов действует формула:

Правила заземления в частном доме

Прежде чем самостоятельно сделать заземление в частном доме, нужно ознакомиться со способами его осуществления.

Зануление

Работающий, но не очень надежный способ. Через распределительный щит проходит провод - нулевой потенциал, контактирующий с корпусом путем соединения с помощью болта. Чтобы заземлить новый проводник, его необходимо закрепить под этот болт либо сделать аналогичную фиксацию рядом. Однако в данном случае провод не защищен от сгорания на входе.

Заземляющий контур

Схема заземления в частном доме. Фото

Наиболее безопасный способ. Как его реализовать:

  1. рядом с домом выкопать яму глубиной в два штыка лопаты. Механическое бурение отверстия в земле производить нельзя, поскольку работать такой контур не будет;
  2. забить в дно ямы металлический уголок (длиной около 3 м, шириной 40 х 40 см или 50 х 50 см);
  3. подсоединить к уголку гибкий многожильный провод ПВ-3 (сечением от 6 мм2) и подвести его к щиту.

Чтобы контур заземления в частном доме давал максимальный эффект, его конструкция должна обладать металлосвязью: состоять из 3-4 уголков, сваренных между собой металлической полоской аналогичной ширины.

Помимо непосредственного заземления в ходе работ нужно выполнить как минимум одно из условий:

  • выравнивание значений потенциалов;
  • снижение напряжения;
  • установка прибора для автоматического отключения;
  • использование проводов с двойной изоляцией;
  • применение разделительных трансформаторов.

Помочь осуществить правильное заземление в частном доме призваны специально разработанные и регулярно обновляемые ПУЭ. Этот регламент запрещает:

  • заземлять электрические установки на любой вид трубопровода, в том числе пластиковый;
  • выводить заземляющий проводник наружу для подключения к шине на незащищенных от влаги контактных площадках.

Что потребуется для проведения работ

В качестве искусственных заземлителей можно использовать стальные уголки, трубы, прутья, оцинкованные электроды. Данные элементы нельзя окрашивать во избежание снижения их проводимости. В противокоррозионных целях их обрабатывают специальными составами. Не менее важны другие величины:

  • минимальное сечение электродов: прямоугольный прокат - 48 мм2, прут из черного металла - 10 мм, оцинкованного - 6 мм. Толщина стенок и полок - 4 мм;
  • минимальное сечение материалов для металлосвязи: прута - 5 мм, прямоугольной стали - 24 мм2. Толщина стенок и полок - 2,5 мм.​​

Также заземление в частном доме предусматривает использование шин из электротехнической бронзы. Потребуется кувалда для заглубления естественного электрода или отбойный молоток - для искусственного, стремянка, дуговая сварка для черного проката.

При разводке по комнатам необходимо:

  • провод (минимальное сечение для медного неизолированного - 4 мм, изолированного - 1,5 мм, алюминиевого неизолированного - 6 мм, изолированного - 2,5 мм);
  • розетка с контактом для заземления;
  • скоба, плинтус или короб для фиксации и оформления.

Этапы монтажа заземляющего устройства в частном доме

  1. Подготовительные работы.
  2. Заглубление конструкции.
  3. Сбор металлосвязи
  4. Соединение с распределительным щитом.

Подготовительные работы . Планировку места расположения заземлителей производят, исходя из нескольких условий:

  • расстояние до фундамента - около метра, форма контура - любая: линия, треугольник, окружность и др.;
  • оптимальный промежуток между электродами - 1,2 м;
  • минимальные параметры траншеи: для естественных заземлителей глубиной 50 см, шириной в местах заглубления 1 м; для искусственных - яму 0,5 х 0,5 х 0,5 м.

Если используется металлопрокат, то для лучшего погружения в почву его конец можно заострить, применив болгарку. Материал, бывший в употреблении, обязательно очищают от любых покрытий. При монтаже заводского модуля на электрод накручивают остроконечную головку, а место соединения смазывают пастой.

Заглубление конструкции . Металлические штыри собственного изготовления забивают в землю с помощью кувалды. Когда металл не очень жесткий, целесообразно одеть деревянные прокладки для уплотнения во время ударов. Верхняя часть каждого заземлителя должна выходить из дна траншеи на 15 - 20 см.

Отбойным молотком с патроном мощностью удара в 20 - 25 Дж заглубляются заводские электроды. На первый опущенный на глубину 1,5 м штырь накручивается муфта и следующая часть заземлителя. Затем продолжается работа молотком и присоединение других частей до достижения проектной глубины.

Сбор металлосвязи . Соединить все электроды можно с использованием металлических полос, чтобы получился контур заземления в частном доме - заключительный элемент конструкции. Черный металл присоединяется сварным швом, не окисляющиеся материалы - болтовыми соединениями.

Когда полоса готова, ее продолжают в сторону дома и прикрепляют к фундаменту. На конец контура приваривают болт М8 для фиксации проводника. В заводской установке для этой цели на заключительный штырь вешают зажим, который потом защищается гидроизоляционной лентой. Траншея закапывается плотным мелкозернистым составом или изъятым грунтом. В заводском модуле с одним электродом может быть предусмотрен пластиковый колодец.

Соединение с распределительным щитом . Завести проводник в дом можно, используя пластиковую или металлическую трубу-гильзу. Далее его конец нужно обжать болтовым соединением и подключить к шине заземления, расположенной на корпусе согласно системе ТТ (когда контур заземления не связан с нулевым рабочим проводником N). Желтые жилы проводов необходимо также зажать в разъемах шины. Мультиметром проверяется сопротивления заземляющего устройства.

Заключение

Очень важно использовать качественные материалы и соблюдать технику безопасности. Наличие минимального электротехнического опыта, хорошая информированность о доме, в котором предстоит работать и тщательная подготовка всех этапов - залог успешного осуществления заземления.

Мой горький опыт электрика позволяет мне утверждать: Если у Вас "заземление" сделано как надо - то есть в щитке есть место присоединения "заземляющих" проводников, и все вилки и розетки имеют "заземляющие" контакты - я вам завидую, и вам не о чем беспокоиться.

Правила подключения заземления

В чем же состоит проблема, почему нельзя подключать провод заземления на трубы отопления или водоснабжения?

Реально в городских условиях блуждающие токи и пр. мешающие факторы столь велики, что на батарее отопления может оказаться что угодно. Однако основная проблема, в том, что ток срабатывания автоматов защиты достаточно велик. Соответственно один из вариантов возможной аварии - пробой накоротко фазы на корпус с током утечки как раз где-то на границе срабатывания автомата, то есть, в лучшем случае 16 ампер. Итого, делим 220в на 16А - получаем 15 ом. Всего каких-то тридцать метров труб, и получите 15 ом. И потек ток куда-то, в сторону не пиленого леса. Но это уже не важно. Важно то, что в соседней квартире (до которой 3 метра, а не 30, напряжение на кране почти те же 220.), а вот на, скажем, канализационной трубе - реальный ноль, или около того.


А теперь вопрос - что будет с соседом, если он, сидя в ванной (соединившись с канализацией посредством открывания пробки) коснется крана? Угадали?

Приз - тюрьма. По статье о нарушении правил электробезопасности повлекшем жертвы.

Не надо забывать, что нельзя делать имитацию схемы "заземления" , соединяя в евророзетке "нулевой рабочий" и "нулевой защитный" проводники, как иногда практикуют некоторые "умельцы". Такая замена крайне опасна. Не редки случаи отгорания "рабочего нуля" в щите. После этого на корпусе Вашего холодильника, компьютера и т.д. очень прочно размещается 220В.

Последствия будут примерно такими же, как и с соседом, с той разницей, что за это ни кто ответственности нести не будет, кроме того, кто сделал такое соединение. А как показывает практика, это делают сами же хозяева, т.к. считают себя достаточными специалистами, чтобы не вызывать электриков.

"Заземление" и "зануление"

Одним из вариантов "заземления" является . Но только не как в случае описанном выше. Дело в том, что на корпусе распределительного щита, на Вашем этаже имеется нулевой потенциал, а если точнее, нулевой провод, проходящий через этот самый щиток, просто-напросто имеет контакт с корпусом щита посредством болтового соединения. Нулевые проводники с расположенных на этом этаже квартир, тоже присоединяются к корпусу щита. Давайте рассмотрим этот момент поподробнее. Что мы видим, каждый из этих концов заведен под свой болт (на практике правда часто встречается по парное соединение этих концов). Вот как раз туда и надо подсоединять наш новоиспеченный проводник, который в последствии будет называться "заземлением".

В этой ситуации тоже есть свои нюансы. Что мешает "нулю" отгореть на входе в дом. Собственно говоря, ни чего. Остается лишь надеяться, что домов в городе меньше чем квартир, а значит и процент возникновения такой проблемы значительно меньше. Но это опять же русский "авось", который проблему не решает.


Единственно правильное решение, в этой ситуации. Взять металлический уголок 40х40 или 50х50, длинной метра 3, забить его в землю, чтобы за него не запинались, а именно, копаем яму на два штыка лопаты в глубину и максимально забиваем туда наш уголок, а от него провести провод ПВ-3 (гибкий, многожильный), сечением не менее 6 мм. кв. до, Вашего распределительного щита.

В идеале должен состоять из 3х - 4х уголков, которые свариваются металлической полосой той же ширины. Расстояние между уголками должно составлять 2 м.

Только не надо сверлить в земле дыру метровым буром и опускать туда штырь. Это не правильно. Да и КПД такого заземления близко к нулю.

Но, как и в любом способе здесь есть свои минусы. Вам, конечно, повезло, если Вы живете в частном доме, или хотя бы, на первом этаже. А как быть тем, кто живет этаже на 7-8? Запастись 30-ти метровым проводом?

Так как же найти выход из создавшейся ситуации? Боюсь, что ответ на этот вопрос Вам не дадут даже самые опытные электромонтажники.

Что требуется для разводки по дому

Для разводки по дому Вам понадобится медный провод заземления, соответствующей длины, и сечением не менее 1,5 мм. кв. и, конечно, розетка с "заземляющим" контактом. Короб, плинтус, скоба - дело эстетики. Идеальный вариант, это когда Вы делаете ремонт. В этом случае я рекомендую выбрать кабель с тремя жилами в двойной изоляции, лучше ВВГ. Один конец провода заводится под свободный болт шины распределительного щита, соединенной с корпусом щита, а второй - на "заземляющий" контакт розетки. При наличии в щите УЗО заземляющий проводник не должен нигде на линии иметь контакта с N проводником (в противном случае будет срабатывать УЗО).

Не надо так же забывать, что "земля" не имеет права разрываться, посредством каких либо выключателей.

Соблюдение правил электрической безопасности защищает здоровье жильцов и сохраняет в исправность бытовых приборов при авариях в системе энергоснабжения.

Сейчас очень много статей и видеороликов о том, как можно сделать заземление в частном доме своими руками. Средства интернет позволяют людям высказывать свое мнение, зачастую довольно ошибочное.

В этой статье я показываю 2 варианта схем разных конструкций, основанных на научных рекомендациях со ссылками на нормативные документы.

Какие электрические характеристики обеспечивают безопасную работу контура заземления

Защитная функция контура основана на том явлении, что аварийный ток стекает по пути наименьшего сопротивления.

На корпусе любого бытового прибора из-за повреждения изоляции может появиться потенциал фазы. В старой системе заземления TN-C он станет стекать через тело прикоснувшегося человека.

Тяжесть электротравмы зависит от многих факторов, но может привести и к фатальным последствиям.

В схеме электропитания TN-S искусственно созданный РЕ проводник через контур заземления отводит опасный потенциал, защищает человека от поражения током.

Для оптимальной работы схемы необходимо учесть:

  • сопротивление растеканию;
  • напряжения прикосновения и шага;
  • состояние грунта по его удельному сопротивлению;
  • электрические характеристики выбранных материалов и их стойкость к воздействию агрессивной среды почвы;
  • конструкцию контура, которая должна быть просчитана по нормативам и проверена электрическими замерами высокоточными приборами.

Сопротивление заземляющего устройства в электроустановках до 1000 В: из каких составляющих оно складывается

Любой контур заземления состоит из вертикальных или горизонтальных заземлителей (электродов), расположенных в земле. Через создаваемый ими контакт протекает аварийный ток.

Вертикальные электроды заглублены в почву, разнесены на определенное расстояние, объединены горизонтальным заземлителем, подключенным к главной шине здания.

Для частного дома редко используется один вертикальный заземлитель по причине противодействия сопротивления растеканию тока.

Допустим, что имеется сооружение с подключенным к нему одним вертикальным электродом, расположенным в почве. На главную шину организовано металлическое короткое замыкание. проводника пренебрегаем для упрощения.

На границе определенной площади, называемой зоной растекания, напряжение уменьшается практически до нуля от своего максимального значения. Таким способом мы получили точки нулевого потенциала, находящиеся с противоположных сторон электрода, на которых U=0.

Сопротивление заземляющего устройства Rз - это сопротивление участка земли между точками нулевого потенциала. Оно вычисляется по формуле Rз=Uф/Iкз.

На его величину очень слабо влияет сопротивление металлических частей заземлителей с шиной и контакты электродов с землей - они очень маленькие. Вопрос его снижения решается за счет изменения конструкции контура и характеристик грунта.

Улучшить этот показатель можно установкой дополнительного электрода. Однако монтировать его следует определенным образом.

Если два электрода разместить рядом, то площадь зоны растекания практически не меняется. Ток короткого замыкания стекает на том же участке грунта. Поэтому заземлители необходимо разнести на большее расстояние.

При этом ток КЗ станет стекать с каждого электрода, разделяясь на два потока, а между ними образуется пространство, где они оказывают влияние друг на друга. Оно называется зоной экранирования. Для оценки его характеристик введены поправочные коэффициенты.

Второй способ улучшения сопротивления заземляющего устройства основан на увеличении длины вертикального электрода и его заглублении в грунт до 30 метров. Технология этого метода приведена в конце статьи.

Несколько вертикальных электродов привариваются в почве к металлической полосе (горизонтальному заземлителю). Он тоже оказывает влияние на стекание аварийного тока, оценивается по индивидуальному коэффициенту.

Его величина зависит от количества электродов в контуре и отношения расстояния между ними к их длине. Данные сведены в таблицу.

Таким образом, электрические характеристики создаваемого контура сильно зависят от конфигурации и расположения вертикальных и горизонтальных заземлителей, их заглубления в грунт.

Владельцу частного дома необходимо оценивать сопротивление заземляющего устройства в электроустановках до 1000 В и делать предварительный расчет на бумаге до начала сборки конструкции. Для этого требуется представлять, из каких процессов берутся параметры, задаваемые в проекте.

Напряжение прикосновения и шага: что это такое и как оно влияет на расчет контура заземления

Описывает пункт ПУЭ 1.7.24. Его величина заложена в формулы для расчета сопротивления контура заземления.

Представим, что на корпусе какого-то оборудования появился фазный потенциал U и к нему прикоснулся человек с сопротивлением тела R.

Через него начнет стекать ток Iт, который определяется по закону Ома. Величина приложенного напряжения зависит от места создания контакта, удаления от максимальной величины U, обозначается термином прикосновения (Uпр).

Поскольку от Uпр зависит безопасность человека, то на него введены строгие нормативы. При создании электрического проекта на объект в него закладывают жесткие ограничения, влияющие на безопасность. Они учтены в допустимых параметрах сопротивления заземляющего устройства.

Еще один ряд факторов, влияющий на расчет контура - учет тех процессов, которые протекают непосредственно на грунте при стекании аварийного тока, распределяющегося внутри той зоны, где может случайно оказаться человек. Их учитывает напряжение шага.

В эпицентре разряда приложено максимальное напряжение, а его величина постепенно снижается с увеличением расстояния до нуля. Когда в этой зоне будет двигаться человек, то между его ногами возникнет разность потенциалов.

Она возрастает при приближении к месту разряда, а при определенных условиях может привести к электротравме: чем ближе к центру, тем опаснее.

Термин напряжения шага Uш заложен в пункт ПУЭ 1.7.25. Он строго нормируется формулами расчета проекта заземляющих устройств.

На промышленных объектах обычно применяются дорогие специальные защиты, быстро отключающие аварийные режимы, когда напряжению шага остается возможность проявить себя очень короткое время.

В частном доме таких устройств нет. Поэтому к качеству контура предъявляются повышенные требования. Владельцу необходимо продумать место его расположения и трассу прохождения горизонтального заземлителя.

Напряжение прикосновения и шага стремятся сделать настолько минимальными, насколько они могут обеспечить повышенную безопасность человека. Они учитываются нормативами ПУЭ.

Какие нормы по сопротивлению растекания заложены в ПУЭ и почему

Для создания надежного контура частного дома следует понимать, что он работает не сам по себе, а в составе всей системы заземления электроустановки, начиная от промышленной трансформаторной подстанции.

Безопасность зависит от типа нейтрали ТП и быстроты ликвидации аварийных ситуаций.

На промышленных объектах, требующих оперативного отключения аварий, создается эффективно заземленная нейтраль, позволяющая при однофазных замыканиях на землю быстро отключать токи КЗ. Для этого ее сопротивление, с учетом влияния всех естественных и искусственных заземлителей, не должно превышать 0,5 Ома. (Пункт 1.7.90.)

Бытовая электрическая сеть 380/220 вольт обычно создается с глухозаземленной нейтралью. Ее безопасность в какой-то части может улучшить разделительный трансформатор.

За ним создается сеть с изолированной нейтралью. Но мы сейчас рассматриваем другой вопрос.

Трансформаторная подстанция, подключенная по обычной схеме с заземленной нейтралью, должна работать в режиме, предусмотренном пунктом ПУЭ 1.7.101.

Это значит, что при питании частного дома напряжением 380/220 вольт общее сопротивление всей цепочки заземляющих устройств должно укладываться в норматив менее 4 Ома. На эту величину оказывают влияние все повторные заземлители ВЛ и естественные заземления.

К последним относят железобетонные фундаменты зданий и другие, закопанные в грунт металлические конструкции. Их задача - длительно обеспечивать электрический контакт с землей.

Повторные заземлители линии распределяются по опорам ВЛ для обеспечения достаточной величины тока однофазного замыкания, которую должна почувствовать токовая защита. Они же ставятся на вводе в здание.

Все эти заземления должны в комплексе обеспечить величину сопротивления 0,4 Ома на трансформаторной подстанции.

Когда ВЛ и ТП введены в эксплуатацию, то любое смонтированное на них заземление находится в работе. Измерить отдельно его сопротивление невозможно и очень опасно: оно является частью электрической цепи.

Теперь продолжим рассмотрение пункта ПУЭ 1.7.107. для заземляющего устройства частного дома. Здесь уже приводятся другие нормативы.

Для создаваемого нами заземлителя введена величина 30 Ом. Контур заземления можно отключить от ГЗШ и замерить его сопротивление. Понимаем, что в работе оно участвует со всеми повторными и естественными заземлителями схемы и обеспечивает 4 Ома для трансформатора на КТП.

Но не все так просто. Нам потребуется выполнить еще одно условие безопасности: сопротивление ближайшего повторного заземлителя должно составить 10 Ом. Об этом говорит пункт ПУЭ 1.7.103.

Однако обеспечить эти 10 и 30 Ом простыми способами не всегда возможно из-за физического состояния грунта.

Виды грунтов и их удельное сопротивление: что требует обязательного учета

Наш контур будет забит в землю, которая служит проводником электрического тока. Ее проводимость зависит от многих факторов и нормируется величиной удельного сопротивления.

Например, скальный грунт имеет очень плохие характеристики. Работать на нем - плохая затея. Нормируемые параметры и возможные пределы их отклонения помещены в таблицу.

Сведения эти представлены как ориентировочные для проведения приблизительного расчета. При создании проекта контура их желательно уточнить на конкретной местности.

Чем влажнее почва и больше в ее состав входит различных солей, тем лучше ее удельное сопротивление. Однако солевые растворы - это агрессивная среда, вызывающая коррозию металлов.

Именно постоянные колебания влаги, зависящие от времени года и погодных условий, вызывают большие отклонения удельного сопротивления от средней величины.

В мороз вода превращается в лед, а он довольно плохо проводит электрический ток. Во время жары почва высыхает. Зима и лето - самые неблагоприятные периоды для работы контура заземления.

Поэтому эти времена года используются для проведения контрольных замеров сопротивлений растекания.

Грунт не обладает однородной структурой. При заглублении в почву могут встретиться всякие сюрпризы. Предвидеть их нереально. Особенно при большой глубине.

Например, сверху почвы может быть слой чернозема, а под ним суглинок или супесок, камни.

Приблизительно оценить состав грунта можно самостоятельно. Для этого берут с глубины порядка метра его кусочек и пытаются скатать «колбаску» между ладонями. Если ее толщина соответствует спичке, то это глина.

Из песка скатать ничего не получится, он рассыпается. Из суглинка можно сделать колбаски толщиной порядка сантиметра. Супесок скатывается чуть большими кусочками и сразу разваливается.

Метод приблизительный, но он позволяет получить данные для расчета проекта. Более точно эти результаты обеспечивают приборы, предназначенные для измерения электрического сопротивления грунтов. Ими занимаются специалисты электролабораторий.

Поскольку удельное сопротивление грунта сильно зависит от сезона, то для более точного расчета контура введены сезонные коэффициенты, учитывающие еще и четыре района проживания.

Требования к материалам для контура заземления, которые надо знать обязательно

Качественный электрический контакт между металлом электродов и почвой создается не за счет закапывания конструкции, а при забивании стержней в землю, когда грунт уплотняется при вдавливании.

Электроды должны хорошо выдерживать ударные механические нагрузки при монтаже схемы, входить в грунт без деформации и сохранять свои электрические характеристики десятилетиями в условиях действия на них агрессивной почвенной среды.

К выбору заземлителей предъявляются строгие нормативы по виду металлов и их габаритов. Предельно допустимые минимальные размеры электродов опубликованы таблицей ПУЭ.

Уменьшать сечение материалов нельзя, а выбирать толще не рационально.

Для вертикальных заземлителей обычно используется труба, пруток и уголок, а горизонтальных - та же полоса или пруток. Их поперечное сечение должно соответствовать требованиям таблицы 1.7.104.

Конструкция контура предназначена для создания электрического контакта с грунтом даже при коррозии металла. Защищать его красками нельзя.

Окончательная сборка электродов осуществляется сваркой, а ее
шов довольно быстро ржавеет и разрушается. Поэтому его надо покрывать защитным
слоем битумного лака.

Металл соединительной полосы, расположенный на открытом воздухе, к которому подключают отвод на главную защитную шину, тоже нужно покрасить.

Как рассчитать контур заземления: пошаговая инструкция

Проект создается в несколько этапов.

Шаг №1. Выбор материала

Металл и его профиль выбирают по вышеприведенной таблице 1.7.104. При изготовлении используют те материалы, которые имеются в наличии или проще всего приобрести в конкретной местности. Главное условие - соблюсти требуемое сечение.

Шаг №2. Определение конструкции

Здесь задаемся:

  • глубиной забивки вертикальных заземлителей H;
  • расстоянием между ними D;
  • их количеством N.

Расчет предполагает их расположение в линию, а не треугольником, когда увеличивается зона экранирования. Но при необходимости этот вариант можно легко пересчитать.

Направление линии выбирается с учетом местных условий так, чтобы она не пересекалась с другим магистралями, например, канализацией, водопроводом, подводом газа.

Глубину забивки определяют опытным путем на одном контрольном экземпляре. Для него выкапывают ямку глубиной 0,7 метра и в нее загоняют пробный стержень.

При этом оценивают затрачиваемое усилие и особенности технологии. Если залить в ямку ведро воды и дать ее впитаться в грунт хотя бы полчаса, то забивка потребует меньших физических усилий.

Расстояние между вертикальными электродами выбирают кратно их длине: это позволяет лучше учитывать коэффициенты взаимного влияния.

Количество вертикальных заземлителей определяет длину соединительной полосы с учетом участка подвода к дому, а ее характеристики тоже закладывают при расчете конструкции.

Когда конфигурация и размеры выбраны, то приступают к следующему этапу.

Шаг №3. Расчет электрического сопротивления выбранного контура

Вычисления по математическим формулам позволяют предварительно оценить собираемую конструкцию. Если она укладывается в норматив, то можно приступать к ее изготовлению. В противном случае вносятся коррективы схемы увеличением числа электродов, их заглублением или повышением расстояний.

Вначале считают сопротивление одиночных заземлителей с учетом их формы и способа заглубления.

Когда расчет выполнен и проверен, то приступают к определению специальных коэффициентов использования. Они учитывают степень экранирования и взаимного влияния электродов.

Привожу их наиболее распространенную часть таблицей.

После определения коэффициентов влияния можно приступать к общему расчету сопротивления заземляющего устройства. Привожу формулу.

Полученный результат может уложиться в нормируемые 30 Ом или быть выше. Если он не удовлетворяет требованиям ПУЭ, то потребуется что-то добавить в конструкцию или изменить размеры. После этого необходимо сделать новый расчет и добиться положительного результата.

Вычисления можно вести вручную по формулам на бумаге или воспользоваться онлайн калькулятором, приложенным ниже.